王宇紅，劉華怡，王學劍
中國石油大學（華東）信息與控制工程學院，山東東營

摘　　　要：為了對預測控制中的模型失配問題進行性能評價與監視，基于互相關分析理論，通過引入操縱變量激勵信號，分析其與預測偏差之間的互相關性來確定傳遞函數矩陣的失配問題，然后將模型失配問題轉化為互相關系數在置信區間上的分布問題。結合各個通道互相關函數仿真圖來直觀監視模型失配與否，從而對其進行性能評價。將此方法成功運用到Ｗｏｏｄ�玻拢澹颍颍�塔模型上，分析了基于ＤＭＣ的預測控制系統各通道模型失配情況。仿真結果表明，該方案對預測控制系統模型失配的性能分析具有一定的有效性。

關　鍵　詞：模型預測控制；模型失配；性能評價與監視；Ｗｏｏｄ�玻拢澹颍颍�塔

１　引　言
近年來，工業過程中控制器的性能問題已被高度重視，為了保證整個系統處于良好的工作狀態，各種各樣的控制性能評價和監視技術逐漸發展并運用到實際工業現場。起初，很多研究主要聚焦在基于較小方差基準（ＭＶＣ）的ＳＩＳＯ系統的性能監視方面［１］。Ｈａｒｒｉｓ［２］研究了ＭＩＭＯ線性反饋控制系統的性能評價，并對控制變量協方差矩陣的理論下界評價進行了定量分析。Ｈｕａｎｇ［３］研究了ＭＩＭＯ前饋反饋控制器的性能評價，通過對操作數據處理得到前饋反饋較小方差從而作為性能監視的基準。Ｌｉ［４］通過比較仿真數據與參考模型的數據提出了相對性能指標（ＲＰＩ），并基于此指標設計了一個自動監視器。Ｓｔａｎｆｅｌｊ［５］針對單變量系統提出了一種利用外加的激勵信號與預測誤差之間的互相關性來分析是否存在模型偏差，之后Ｗｅｂｂｅｒ和Ｇｕｐｔａ［６］將這種方法擴展到了多變量控制系統。本文基于互相關分析研究了預測控制在動態矩陣控制（ＤＭＣ）算法下的模型失配問題，針對增益失配、時間常數失配和時滯失配三種情形分別進行了仿真研究，并成功應用于Ｗｏｏｄ�玻拢澹颍颍�塔這一化工對象，通過仿真曲線分布可以直觀評價與監視控制性能。

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