[發明專利]一種隨機性負載擾動控制系統的性能評價系統及方法

有效

• 申請號: 202010125876.4
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111428345B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 高偉;林宇華;何宗源;鄭天瑞
• 申請（專利權）人: 福建華電可門發電有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G05B19/042
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 于剛

1.一種隨機性負載擾動控制系統的性能評價系統，其特征在于，包括：

模型搭建單元，用于根據控制系統原理圖在Simulink中針對隨機性負載擾動系統進行模型搭建；

檢測單元，用于運用負載擾動檢測程序來檢測系統的負載擾動是否符合要求，滿足要求后即進行R指標的計算；

獲取單元：用于通過在Simulink中搭建完整負載擾動控制系統模型之后，在系統不同性能下編程計算R指標，獲取單元還用于分析R指標取值與系統控制性能及控制器參數的對應關系，從而進行控制系統性能評價和控制器參數優化建議，獲取單元還包括R指標與常用性能指標的對比單元；

運用單元：用于從實際電廠控制系統中獲取運行數據，進行實時的R指標計算，計算擾動結束前的有效擾動下控制回路的性能指標平均值，運用單元還包括實際系統運行數據的數據預處理部分，數據預處理部分的預處理步驟包括零均值化、粗大值處理、濾波處理、平滑處理；

評價單元：用于在獲取R指標取值之后，結合R指標與控制系統性能的對應關系給出控制系統性能評價建議，同時給出控制器參數優化建議；

模型搭建單元、檢測單元、獲取單元、運用單元和評價單元依次連接。

2.一種隨機性負載擾動控制系統的性能評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據控制系統原理圖搭建隨機性負載擾動系統的Simulink模型并進行系統的負載擾動檢測；具體是：判斷閉環回路受到較突然或者階躍變化的負載擾動；判斷當負載擾動包含多個階躍變化時，在時間上各個響應是否是可分離的；判斷有沒有設定值擾動、隨機擾動和噪聲的影響；

根據R指標原理及計算公式利用MATLAB/Simulink在系統不同性能下編程計算R指標并與常用性能評價指標進行交叉對比；具體是：對控制系統模型進行編程計算最小方差指標；對所述控制系統模型進行編程計算誤差積分指標；將R指標與相同情況下的最小方差指標和誤差積分指標進行交叉對比，說明R指標在衡量系統性能上的正確性；

對于從實際系統獲取的控制系統實際運行數據，進行數據預處理步驟，數據預處理步驟具體分為零均值化、粗大值處理、濾波處理、平滑處理四個部分，對于預處理完成后的數據進行負載擾動檢測，計算擾動結束前的有效擾動下控制回路的性能指標R值，從實際項目中獲取控制系統運行數據進行R指標的在線計算；

根據R指標取值給出系統性能評價及控制器參數優化建議。