控制系统性能评估报告

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1、高级过程控制课程报告摘要控制系统性能评估（CPA）兴起于上世纪80年代末期，在这几十年里吸引了大量研究人员和学者的关注。这项技术致力于在尽量不影响当前控制系统正常运行的情况下，对控制系统的控制性能做出评价，比较其余理论最优性能之间的差距，并对造成不良性能的原因进行诊断，最后给出改进意见。控制系统性能评估技术已在石油化工和造纸行业发挥积极的作用。针对控制系统性能评估这项技术，本文进行了基础性的研究。对于一个单输入单输出系统（SISO），Harris首次提出了基于最小方差基准的性能评估指标。该算法主要包括：（1）对于系统时间延迟未知情况，需要

2、用互相关函数发估计时间延迟；（2）将输出时间序列白化滤波得到系统噪声；（3）求输出时间序列和噪声序列之间的互相关函数，运用FCOR算法计算出性能指标。在本文中，针对系统时间延迟未知情况，采用最为经典的互相关函数法进行估计；针对白化滤波器的设计，利用时域法，首先根据输出时间序列建立ARMA模型，估计模型阶数及其系数，设计白化滤波器；针对FCOR算法，根据Harris发表的论文着重分析了算法的原理和步骤。最后，通过Harris论文中的例子进行仿真，对比实际性能指标与理论性能指标之间的关系，得出Harris性能指标的有效性。关键词：控制系统性能

3、评估；最小方差基准；ARMA模型；白化滤波器；相关函数I高级过程控制课程报告目录摘要...................................................................................................................................I目录................................................................................................

4、..................................II第1章绪论........................................................................................................................11.1研究背景及意义...................................................................................................1

5、1.2控制系统性能评估发展及现状..........................................................................11.3控制系统性能评估步骤......................................................................................3第2章控制系统性能评估基础....................................................................

6、..................42.1ARMA模型.......................................................................................................42.1.1ARMA模型介绍......................................................................................42.1.2ARMA模型定阶...........................

7、...........................................................52.1.3ARMA模型参数估计..............................................................................72.2白化滤波器设计..................................................................................................82.2.1时域法设

8、计白化滤波器..........................................................................82.2.2频域法设计白化滤波器