控制系统辨识与性能评估方法在陡河电厂#3机组控制中的应用研究

发布时间：2017-09-28 22:31

  本文关键词：控制系统辨识与性能评估方法在陡河电厂#3机组控制中的应用研究

  更多相关文章： 子空间法 系统辨识 性能评估 LQG基准

【摘要】：现代化工业生产系统的规模日益扩大,生产系统不仅有大量简单的PID控制,也有先进控制器。这些控制器最初都具有良好的控制性能,但长时期运行后,其控制性能会逐渐下降。控制系统性能评价是提高控制系统性能的一种重要手段。本文研究了子空间法在系统建模及系统控制性能评估中的应用,介绍基于信号的正交分解及两步法的闭环系统子空间辨识算法,用于计算控制性能评估的LQG基准。利用闭环输入输出数据直接计算子空间动态矩阵,无需辨识出详细的系统模型,避免了传统系统辨识导致了误差,大大简化了计算,增快了计算速度。此外给出了基于闭环数据的子空间动态矩阵辨识的算法,用于LQG基准的控制系统性能评估的计算,并通过MATLAB进行仿真,验证算法的有效性。利用子空间辨识出的动态矩阵对控制器进行评估。经典的最小方差基准性能评估仅考虑了系统输出方差,对控制量没有约束。LQG基准的控制系统性能评估方法,不仅最小化过程输出方差而且考虑最小化输入方差,以节约能源,减少了设备的磨损。这样的控制器的目标函数可由最小化输入和输出方差的线性二次函数表示。
【关键词】：子空间法 系统辨识 性能评估 LQG基准
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究意义及背景9-10
• 1.2 子空间辨识研究现状10-11
• 1.3 控制系统性能评价的研究现状11-13
• 1.4 主要研究内容13-15
• 第2章 子空间辨识的经典算法15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 子空间的描述15-23
• 2.3 子空间辨识的预备知识23-24
• 2.4 经典子空间辨识方法24-26
• 2.4.1 估计增广观测矩阵及状态向量24-25
• 2.4.2 估计系统矩阵25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 基于闭环数据的子空间动态矩阵辨识27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 回归分析法27-28
• 3.3 过程动态矩阵和噪声模型估计28-32
• 3.4 仿真实例32-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 基于LQG基准的控制系统性能评估35-43
• 4.1 引言35
• 4.2 LQG基准原理35-37
• 4.3 控制器性能分析37-38
• 4.4 算法仿真验证38-40
• 4.5 在电厂控制回路中的应用40-42
• 4.6 本章小结42-43
• 第5章 结论与展望43-45
• 参考文献45-50
• 致谢50

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本文编号：938457