1、由于運(yùn)行工況的改變、時(shí)變擾動(dòng)以及設(shè)備與儀表故障等因素，實(shí)際工業(yè)過程控制回路在運(yùn)行一段時(shí)間后其控制性能將會偏離設(shè)計(jì)時(shí)的性能。如何從生產(chǎn)過程的日常運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得一些關(guān)于控制系統(tǒng)的性能信息，從而能夠?yàn)榭刂葡到y(tǒng)性能問題的早期識別和診斷提供依據(jù)是工藝控制人員都很關(guān)心的問題。采用Harris指標(biāo)評價(jià)控制系統(tǒng)的最小方差性能評價(jià)方法極大地活躍了這一領(lǐng)域的研究。然而對多變量系統(tǒng)而言，過程時(shí)延是一個(gè)關(guān)聯(lián)矩陣，因此并不能通過對閉環(huán)控制系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)直接分析得到H

2、arris指標(biāo)。針對這一問題，Huang提出了濾波與相關(guān)性分析(FCOR)算法，首先根據(jù)過程傳遞函數(shù)的Markov參數(shù)陣估計(jì)得到酉關(guān)聯(lián)矩陣，然后由關(guān)聯(lián)矩陣和系統(tǒng)閉環(huán)輸出得到濾波輸出，最后考慮對控制系統(tǒng)的濾波輸出進(jìn)行相應(yīng)的分析。
　　利用Harris指標(biāo)評價(jià)控制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵在于最小方差基準(zhǔn)的確定，F(xiàn)COR算法為MIMO系統(tǒng)最小方差基準(zhǔn)的估計(jì)提供了簡單有效的方法，然而FCOR算法的提出是基于平穩(wěn)噪聲擾動(dòng)條件下的。事實(shí)上，在實(shí)際工業(yè)過

3、程的MIMO控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)噪聲往往是非平穩(wěn)的，而且每個(gè)干擾也是不盡相同的。本文將重點(diǎn)考慮由平穩(wěn)信號和周期信號疊加產(chǎn)生的非平穩(wěn)信號噪聲作用下的多變量控制系統(tǒng)性能評價(jià)。對多變量系線性統(tǒng)來說，非平穩(wěn)信號噪聲作用下的系統(tǒng)實(shí)際輸出也是非平穩(wěn)的，本文首先采用差分法對非平穩(wěn)輸出序列進(jìn)行平穩(wěn)化處理，然后得到濾波輸出并運(yùn)用FCOR算法估計(jì)系統(tǒng)最小方差基準(zhǔn)值。仿真結(jié)果表明，對平穩(wěn)信號和各種參數(shù)下的周期信號疊加產(chǎn)生的非平穩(wěn)干擾信號而言，在平穩(wěn)化輸出序列后采

4、用FCOR算法估計(jì)得到的最小方差基準(zhǔn)值是一致且準(zhǔn)確的，因此對系統(tǒng)非平穩(wěn)輸出用差分法進(jìn)行平穩(wěn)化這一方法是有效的。
　　本文首先介紹了控制系統(tǒng)性能評價(jià)的背景、意義、研究現(xiàn)狀和相關(guān)知識。其次重點(diǎn)介紹隨機(jī)性性能評價(jià)中的基于最小方差基準(zhǔn)的性能評價(jià)的相關(guān)基礎(chǔ)知識，基于最小方差基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)性能評價(jià)方法是本文主要分析方法。然后介紹了針對MIMO控制系統(tǒng)性能評價(jià)提出的基于最小方差性能評價(jià)的FCOR算法，包括FCOR算法流程、酉關(guān)聯(lián)矩陣的估計(jì)、濾波