[发明专利]一种基于综合性能指标的数据驱动控制器校正方法

权利要求书

1.一种基于综合性能指标的数据驱动控制器校正方法，其特征在于，所述方法包括：

Step1：采集被控系统的N组输入输出数据{u(t),y(t)},t＝1,…,N，u(t)表示第t时刻采集到的被控系统输入数据，y(t)表示第t时刻被控系统输出数据，N表示采集的输入输出数据的组数；

Step2：根据采集的N组输入输出数据，通过MV基准，评估被控系统的当前控制性能；

Step3：根据Step2得出的被控系统的当前控制性能，根据先验知识判断是否需要整定控制器参数；如果需要，则给定权重系数λ，融合IAE指标与MV基准构造新的综合性能指标，并求得所述新的综合性能指标下的被控系统的最佳参考模型；

Step4：根据Step3求得的最佳参考模型计算被控系统整定后的控制器参数；

Step5：输入Step4计算得到的整定后的控制器参数，继续采集整定后的控制器参数下被控系统的输入输出数据，并根据Step2，通过MV基准，监控控制器校正后被控系统的控制性能；

Step6：被控系统工作过程中，重复步骤Step2-Step5以实现对于被控系统的控制器的校正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Step2包括：

Step2.1利用互相关法估计被控系统的延迟系数θ的估计值

y(t)表示第t时刻被控系统的输出数据，u(t-θ)表示第t-θ时刻采集到的被控系统输入数据；E表示期望；

Step2.2对采集到的N组输入输出数据{u(t),y(t)}进行时间序列分析，求得被控系统的最小方差估计值和实际输出方差

Step2.3定义基于MV基准的控制性能评价指标η为：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对采集到的N组输入输出数据{u(t),y(t)}进行时间序列分析，求得被控系统的最小方差和实际输出方差包括：

Step2.2.1根据以下公式计算被控系统的最小方差：

其中，f_i为从噪声到输出传递函数的脉冲响应系数，为随机噪声的方差的估计值；

Step2.2.2由于f_i与都未知，故对采集到的N组输入输出数据{u(t),y(t)}进行时间序列分析，通过MATLAB拟合被控系统的ARMAX模型为：

其中，ξ(t)为被控系统的随机噪声序列；

其中，表示后移n_a个时刻的后移算子，为对应的系数；从而可以获得扰动模型的估计值被控系统模型的估计值以及随机噪声序列的估计值和随机噪声序列的方差

Step2.2.3由Step2.2.2求得进行丢番图分解求得f_i；将f_i与随机噪声序列的方差代入Step2.2.1中的公式求得被控系统的最小方差

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Step3中被控系统的最佳参考模型T_des(s)基本形式为：

其中，T_des(s)即为最佳参考模型在复频域中的表现形式，s为复变量因子，ε为参考模型中滤波器参数。