[发明专利]基于ARMA模型的单回路控制系统性能评价方法

权利要求书

1.一种基于ARMA模型的单回路控制系统性能评价方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

a. 采集待评价控制回路被控变量PV的当前时刻数据；

b. 对输出数据进行预处理，包括剔除异常数据和平稳化处理；

c. 计算控制回路的性能指标：对预处理后PV数据进行ARMA建模，求Harris指标和脉冲响应函数，计算脉冲响应曲线振荡次数、调节时间和第一次过零点时间，得到控制回路的性能指标；

d. 根据计算出的控制回路性能指标给出PI控制器参数的优化建议；

对输出数据进行预处理的具体方法如下：

① 剔除异常值

② 数据的平稳化处理

将输出序列中比均值大的数据记为“+”，比均值小的数据记为“-”，得到符号序列，每一段连续相同的符号成为一个游程，计算游程总数r，计算统计量为：

则对其进行一次或多次差分处理，将其转化为平稳随机数列；

所述控制回路性能指标的计算步骤包括：

① 对预处理后PV数据进行ARMA建模：

；

③ 求Harris指标：

计算在过渡过程时间内，脉冲响应曲线穿越零点的次数，即振荡次数。

2.根据权利要求1所述的基于ARMA模型的单回路控制系统性能评价方法，其特征是，根据控制回路性能指标对PI控制器参数进行优化的规则如下：

① 若第一次过零点时间和调节时间大于各自的上限值，则需增大比例或积分作用；

② 若第一次过零点时间和调节时间小于各自的下限值，但振荡次数多于设定的上限值，则需减小比例或积分作用；

③ 若第一次过零点时间、调节时间和振荡次数均在设定范围以内，可以通过调整比例或积分作用观察Harris指标是否增大，若增大，可以继续调整，否则停止调整。