[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的控制性能檢測(cè)裝置及方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310116365.6
• 申請(qǐng)日: 2013-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN103197668A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉臻;孟慶偉;鐘振芳;牛玉廣;房方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02;G05B13/04
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)性能檢測(cè)裝置，其特征是該裝置包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器、分頻處理器、頻率分類器和性能評(píng)價(jià)器，其中，

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理器、分頻處理器、頻率分類器和性能評(píng)價(jià)器依次串連；

所述性能評(píng)價(jià)器由高頻響應(yīng)性能分析器、中頻響應(yīng)性能分析器、低頻響應(yīng)性能分析器及性能加權(quán)器組成，其中，高頻響應(yīng)性能分析器、中頻響應(yīng)性能分析器和低頻響應(yīng)性能分析器均分別與頻率分類器和性能加權(quán)器相連。

2.一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制性能檢測(cè)方法，其特征是該方法包括以下步驟：

步驟1：數(shù)據(jù)預(yù)處理器對(duì)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)輸出采樣利用小波包進(jìn)行分解，得到一組窄帶響應(yīng)；

步驟2：分頻處理器利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法將各個(gè)窄帶響應(yīng)分解為一組固有模態(tài)分量；

步驟3：頻率分類器利用聚類分析方法將固有模態(tài)分量分為三類：高頻響應(yīng)，中頻響應(yīng)，低頻響應(yīng)；

步驟4：所述高頻響應(yīng)性能分析器利用高頻響應(yīng)通過(guò)最小方差性能指標(biāo)計(jì)算系統(tǒng)的隨機(jī)性性能；所述中頻響應(yīng)性能分析器利用中頻響應(yīng)通過(guò)無(wú)量綱的確定性性能指標(biāo)計(jì)算系統(tǒng)的確定性性能；所述低頻響應(yīng)性能分析器利用低頻響應(yīng)通過(guò)其均值計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；

高頻響應(yīng)性能分析器，將聚類分析中的高頻分量組成系統(tǒng)的隨機(jī)性響應(yīng)輸出，利用最小二乘算法來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的最小方差性能指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的隨機(jī)性性能；

中頻響應(yīng)性能分析器，首先，選取聚類得到中頻分量，再用設(shè)定值和中頻響應(yīng)之間的輸入輸出關(guān)系估算出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G_cl(s)，并以其等效遲延作為系統(tǒng)延遲d的估計(jì)值；其次，通過(guò)對(duì)給G_cl(s)做階躍擾動(dòng)計(jì)算調(diào)節(jié)時(shí)間T；最后，計(jì)算無(wú)量綱的確定性性能指標(biāo)

低頻響應(yīng)性能分析器，低頻性能主要對(duì)應(yīng)于控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，通過(guò)聚類得到的低頻分量，對(duì)其計(jì)算低頻分量的均值作為穩(wěn)態(tài)誤差ε，穩(wěn)態(tài)誤差ε反應(yīng)的是系統(tǒng)的控制精度；

步驟5：通過(guò)模糊加權(quán)將隨機(jī)性性能、確定性性能和穩(wěn)態(tài)誤差性能進(jìn)行綜合為：

η=ω₁η₁+ω₂η₂+ω₃η₃，

其中，η綜合控制性能指標(biāo)；η₁為歸一化隨機(jī)性性能指標(biāo)；η₂為歸一化確定性性能指標(biāo)；η₃為歸一化穩(wěn)態(tài)誤差指標(biāo)；ω_i為第i個(gè)加權(quán)系數(shù)，i=1,2,3。