基于云理论控制系统性能评估方法的研究

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1、万方数据万方数据独创性声明本文声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本文为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二!Z：恧。学位论文作者签名：易l桶日期：砂／2，∥．≥歹学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容

2、编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：、羊．刈一年口一年半口两年口学位论文作者签名：参l垧签字日期：y仃．厂．西导师签名：签字日期：+万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于云理论的控制系统性能评估方法的研究摘要在现代工业过程中，控制回路经过一段时间的运行后，往往会偏离设计时的性能指标，有时甚至会严重恶化。这其中的原因很多，包括：生成运行中工况的变化，过程的非线性，时变干扰以及系统中仪器与设备故障等不确定因素。这些不确定性的存在增加了评估过程中定性与定量综合集成的难度。若不及时的监测到其性能下降并采取有效措施修复控制

3、器，将降低控制系统所产生的经济效益。近年来，控制系统性能评估技术的研究以成为控制界的研究热点。然而，此研究领域仍然存在着一些悬而未决的问题，从而限制了性能评估技术在工业过程中的广泛应用。目前关于控制系统性能评估的研究重点在于理论上对于控制器的寻优，本文则从控制系统中的不确定性出发，引入了李德毅院士提出的云理论来表达控制系统中的不确定性，充分利用了信息的模糊性和随机性，完成定性和定量之间的映射，使评估结果更为直观。本文研究工作包括：(1)综述了控制器性能评估领域的研究现状，性能评估方法的发展趋势以及评估控制性能算法优劣的因素。(2)详细介绍了当前应用最

4、广泛的最小方差准则的性能评估方法。最小方差准则对控制系统的性能可以提供一个有实践意义的参考点，仅需要过程的常规操作数据和时间延迟特性。文中分别介绍了单变量、多变量的控制系统性能评估方法，并进行了仿真分析，结果表明该方法是一种有效的性能评估方法。(3)综述云理论的历史、研究现状及发展趋势，介绍了云理论的基本概念生成方法和一些基本运算。(4)将云理论应用在单变量控制系统中。将系统输出数据用一维云模型表达，并得出云图，直观展示了数据的特征。通过标准云与待测云的相似度比较可以直观判断系统运行的状况。通过仿真与最小方差评估方法做比较，证明云理论的评估方法也是有

5、效的。又以电机控制系统为例进一步说明基于云理论的性能评估方法在实际控制系统中的应用方法，证明其有效性。(5)将云理论应用在多回路控制系统中。引入“多维云”的概念，将每个控制回路用一维云模型表达，将一维云合成多维云，通过多维的待测云与标准云比较，得出相似度系数，从得出系统的性能进行评估结果。通过仿真证明该方法的有效性。关键词：性能评估；云理论；控制系统；最小方差控制；多维云一II—万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actResearchofPerformanceSystemsbasedonEvaluationforControlCloudTheory

6、AbstractIndustrialprocesscontrollersCall’tachievethedesignperformanceandevenseriouslydeteriorateafteralongtimerun．Thereasonsincludechanging(timevariant)processoperatingconditions，processnonlinearities，unknownexternaldisturbancesandchange／problemsassociated、舫minstrumentationande

7、quipment．ThepresenceoftheseuncertaintiesincreasesthedifficultyoftheQualitativeandquantitativeintegrationintheassessmentprocess．Withouttimelymonitoringofperformanceandtakeeffectivemeasurestorepairthecontroller,itwillreducetheeconomicefficiencyofthecontrolsystem．Inrecentyears，the

8、researchofcontrolperformanceassessmenthasattractedincr