控制系统性能评价与故障诊断研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要随着控制技术的不断发展，生产过程自动化程度不断提高，工业过程中采用的自动控制回路也就越来越多。这些控制回路大多在运行初期具有良好的性能，在运行一段时间后，由于受到各种变动因素的影响，控制回路性能将会变差。目前的过程控制中普遍采用DCS系统，很容易从中得到大量的过程运行数据，如何有效利用这些数据分析控制回路的性能就成为很有价值研究课题。本文首先介绍了当前控制系统性能评价和诊断各种不同的方法以及工业应用情况。接着，着重介绍了基于最小方差的控制系统性能评价方法，并对某电厂除氧器水位控制系统进行了性能评价研究，结果表明，

2、这种性能评价方法对实际控制回路性能的监测具有重要的指导意义。最后，本文针对串级控制系统提出了一种基于输出最小方差性能的控制系统故障诊断方法，并对火电厂过热汽温系统进行了仿真研究，结果表明，这种诊断方法可以准确有效的诊断出串级控制系统故障的来源。关键词：性能指标，时间序列分析，最小方差，性能评价，故障诊断ABSTRACTWiththedevelopmentofcontroltheoryandtechnology．moreandmorecontrolloopsareappliedintheprocessindustry．Thesecontrolle

3、rsalwayscanachievegoodperformanceatthebeginning，butitwillbecomewol-sesometimelaterbecausesomefactorshavebeenchanged．NowitiseasytoobtainlargeamountofdataduetowidelyusedDCSs．Itisnecessarytoassessthecontrolperformancefromthesedata．Firstly,inthispaper,thedifferentmethodsofcontro

4、lperformanceassessmentandindustrialapplicationaleintroduced．Secondly,themethodsofcontrolperformanceassessmentbasedontheminimumvariancecontrolaleemphasized．Thesimulationofthepowerplantdeaeratorlevelcontrolsystemshowsthatitisveryusefulmethodtomonitortheconditionofthecontrolloo

5、ps．Finally，basedontheminimumvarianceofthecontroloutput，afaultdiagnosisofcascadecontrolsystemsisintroduced．Anewachemetoassesstheperformanceofasuperheatedsteamtemperaturecontrolsystemisproposed．nesimulationresultsdemonstratethatthefaultCanbediagnosedexactly．ZhangXinying(Contro

6、ltheoryandcontrolengineering)Directedbyprof．JinWeigangKEYWORDS：performanceindices，timeseriesanalysis，minimumvariance，performanceassessment，faultdiagnosis声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《擦制系统性能评价与故障诊断研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

7、究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：i鬟塑搓k日期：垃厶￡兰关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位沦文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位沦文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容

8、。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名：强盗数导师签名：盥群日期：逊：』：￡翌日期：型Z至!列华北电力大学硕士学位论文1．1研究背景及意义第一