控制系統(tǒng)性能評價與優(yōu)化及其應用研究.pdf

1、長期以來，控制理論的研究主要集中在各種控制策略的研究上，而有關(guān)運行中的控制系統(tǒng)性能評價的研究卻很少。而且人們也普遍認識到，控制系統(tǒng)若沒有定期的維護，它的性能會隨著時間推移而逐漸退化。性能不好的控制器會降低控制系統(tǒng)的有效性，從而導致產(chǎn)品質(zhì)量的降低或者操作成本的增大。因此，只有那些得到良好設計、整定和維護的過程控制系統(tǒng)才能真正為生產(chǎn)帶來長期、穩(wěn)定和可靠的效益。 在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機組、各種工藝設備和自動控制設備的動態(tài)特性異常復雜，而

2、且控制回路很多。在實際的生產(chǎn)中，只要系統(tǒng)被控參數(shù)的變化符合某些規(guī)定，不管系統(tǒng)內(nèi)部性能的變化趨勢如何，都認為是合格的，只有在系統(tǒng)顯著惡化而不能投入使用時才采取措施。而實際中任何系統(tǒng)的性能都是漸進變化的，因此確定一個評價自動控制系統(tǒng)性能的指標并實現(xiàn)系統(tǒng)性能變化的實時監(jiān)視具有重大的現(xiàn)實意義。目前基于安全性與經(jīng)濟性的自動控制系統(tǒng)的性能指標在電力系統(tǒng)中還是空白，因此對電力系統(tǒng)中控制器性能評價與優(yōu)化的研究，不僅具有一定的理論意義，而且符合復雜工業(yè)過

3、程控制的要求。 本文將系統(tǒng)的評價與優(yōu)化用于電力系統(tǒng)中，主要研究了控制系統(tǒng)的綜合評價與優(yōu)化算法，其包括： 1．綜合評價函數(shù)的設計。在隨機性性能評價上使用最小方差評價算法，在確定性性能評價上采用傳統(tǒng)意義上的指標函數(shù)。通過權(quán)系數(shù)把兩者結(jié)合起來，設計出滿足控制系統(tǒng)隨機性性能與確定性性能要求的綜合評價函數(shù)； 2．基于免疫模糊自調(diào)整算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡自學習算法的優(yōu)化策略，使控制系統(tǒng)具有一定的自適應能力，從而實現(xiàn)了控制器的評價

4、與優(yōu)化。并且把這種評價優(yōu)化算法引入到電廠的控制系統(tǒng)中。 第三章主要介紹了當前普遍使用的系統(tǒng)評價的方法。本論文引入了加權(quán)系數(shù)，把最小方差指標和傳統(tǒng)意義上的指標合成一個綜合的評價函數(shù)。根據(jù)實際工程中的不同需要，對權(quán)系數(shù)進行調(diào)整，改變系統(tǒng)的評價函數(shù)。 第四章主要介紹了通過運用神經(jīng)網(wǎng)絡和免疫模糊算法來調(diào)整PID控制器的參數(shù)，從而系統(tǒng)處于最優(yōu)狀態(tài)。第五章是綜合評價函數(shù)在熱電機組中的應用，結(jié)合我們的需要，將隨機性性能調(diào)整的參數(shù)值和確