控制系统的性能测试方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种控制系统的性能测试方法和系统，所述方法包括：获取控制系统平稳运行时的数据段，分别判断获取的数据段中每对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区；若存在，从该对输入-输出数据的输出数据中查找数据误差在死区范围内的数据，并将所述数据的数据值更改为对应目标值，若不存在，则不更改该对输入-输出数据；通过分别分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取各数据输出过程的最小方差和实际方差，并通过比较所述最小方差和所述实际方差，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标。本发明专利技术的控制系统的性能测试方法和系统，可根据各个控制回路的性能指标，更加准确、快速地判断控制性能的好坏。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种控制系统的性能测试方法和系统，所述方法包括：获取控制系统平稳运行时的数据段，分别判断获取的数据段中每对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区；若存在，从该对输入-输出数据的输出数据中查找数据误差在死区范围内的数据，并将所述数据的数据值更改为对应目标值，若不存在，则不更改该对输入-输出数据；通过分别分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取各数据输出过程的最小方差和实际方差，并通过比较所述最小方差和所述实际方差，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标。本专利技术的控制系统的性能测试方法和系统，可根据各个控制回路的性能指标，更加准确、快速地判断控制性能的好坏。【专利说明】控制系统的性能测试方法和系统
本专利技术涉及控制系统
，特别是涉及一种控制系统的性能测试方法和系统。
技术介绍
目前的控制工程领域，如何基于智能设备实现控制系统的控制性能测试是控制工程领域的重要课题。在工程实践中，应用较广泛的是基于最小方差的性能测试方法。在控制系统中，为防止执行机构因频繁动作而损坏，在控制器中常常置有人工设置的死区。但是，上述测试方法并没有考虑到控制器中人工设置的死区这个影响因素，无法消除死区对测试结果的影响，。因此，在这类情况下，基于最小方差的性能测试方法的测试结果无法正确反映控制器的控制性能，无法区别死区与控制器故障等因素，不能有效判断回路是否正常工作，降低了控制性能的评判结果的准确率。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述控制系统的性能测试方法无法消除死区对测试结果的影响，使其与控制器故障等因素混淆，导致评判结果的准确率低的问题，提供一种控制系统的性能测试方法和系统。一种控制系统的性能测试方法，包括以下步骤:获取控制系统平稳运行时的数据段，分别判断获取的数据段中每对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区；若存在，从该对输入-输出数据的输出数据中查找数据误差在死区范围内的数据，并将所述数据的数据值更改为对应目标值，若不存在，则不更改该对输入-输出数据；通过分别分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取各数据输出过程的最小方差和实际方差，并通过比较所述最小方差和所述实际方差，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标。一种控制系统的性能测试系统，包括:第一判断单元，用于获取控制系统平稳运行时的数据段，分别判断获取的数据段中每对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区；校正单元，用于在与该对输入-输出数据对应的控制回路中存在预设的死区时，从该对输入-输出数据的输出数据中查找数据误差在死区范围内的数据，并将所述数据的数据值更改为对应目标值，不存在时，不更改该对输入-输出数据；获取单元，用于通过分别分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取各数据输出过程的最小方差和实际方差，并通过比较所述最小方差和所述实际方差，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标。本专利技术所述的控制系统的性能测试方法和系统，通过分析与各对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区，进而找出与存在预设的死区的控制回路对应的输入-输出数据中数据误差在死区范围内的数据，并在将该数据对应修改为目标值后，通过分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标，可在消除控制器死区的影响下，根据各个控制回路的性能指标，更加准确、快速地判断控制系统控制性能的好坏。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术控制系统的性能测试方法第一实施方式的流程示意图；图2是本专利技术控制系统的性能测试方法第二实施方式的流程示意图；图3是本专利技术控制系统的性能测试方法第三实施方式的流程示意图；图4是本专利技术控制系统的性能测试系统第一实施方式的结构示意图；图5是本专利技术控制系统的性能测试系统第三实施方式的结构示意图。【具体实施方式】请参阅图1，图1是本专利技术控制系统的性能测试方法第一实施方式的流程示意图。本实施方式的所述控制系统的性能测试方法包括以下步骤:步骤101，获取控制系统平稳运行时的数据段，分别判断获取的数据段中每对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区。步骤102，若存在，从该对输入-输出数据的输出数据中查找数据误差在死区范围内的数据，并将所述数据的数据值更改为对应目标值，若不存在，则不更改该对输入-输出数据。步骤103，通过分别分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取各数据输出过程的最小方差和实际方差，并通过比较所述最小方差和所述实际方差，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标。本专利技术所述的控制系统的性能测试方法，通过分析与各对输入-输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区，进而找出与存在预设的死区的控制回路对应的输入-输出数据中数据误差在死区范围内的数据，并在将该数据对应修改为目标值后，通过分析每对输入-输出数据中的输出数据，获取每对输入-输出数据对应的控制回路的性能指标，可在消除控制器死区的影响下，根据各个控制回路的性能指标，更加准确、快速地判断控制系统控制性能的好坏。其中，对于步骤101，所述预设的死区是为防止控制系统因频繁执行控制动作而损坏，在控制器中人工设置的死区。优选地，本领域技术人员会提前记录控制器中设置的死区的位置和相关性质。因此，可根据提前记录的死区的位置判断各控制回路中是否存在预设的死区。进一步地，本领域技术人员还可通过分析每对输入-输出数据的数据变化曲线进行分析获知对应回路中是否存在预设的死区。优选地，所述获取的数据段可包括100?10000对输入-输出数据，或所述获取的数据段位控制系统运行时间为3?5倍调节时间的时段内的运行数据。在获取所述数据段时，数据段上参考信号为常值，而且被控输出的动态收敛过程已经结束，则进入控制系统的平稳运行阶段。在一个实施例中，本实施方式所述控制系统的性能测试方法，在执行所述获取控制系统平稳运行时的数据段的步骤之前，还包括以下步骤:步骤1011，判断所述控制系统的各输入数据与各输出数据间的对应关系是否为一一对应，若是，则将一一对应的一对输入数据与输出数据确定为一对输入-输出数据。步骤1012，若否，则根据所述控制系统中控制器设定的各输入数据与各输出数据间的一一对应关系，将一一对应的一对输入数据与输出数据确定为一对输入输出数据。其中，对于步骤1011，可根据控制系统中各设备的系统结构及物理意义，确定输入、输出通道的个数，判断输入数据与输出数据间的一一对应关系。对于步骤1012，在确定出的输入数据与输出数据间的对应方式不止一种时，以控制器设计时选用的方式为准确定输入数据与输出数据间的一一对应关系。在另一个实施例中，所述获取控制系统平稳运行时的数据段的步骤包括以下步骤:判断所述控制系统的控制器是否预设有静态解耦操作，若有，则根据所述静态解耦操作确定的一一对应关系获取所述数据段中每对输入-输出数据中的输入数据。其中，对于所述静态解耦操作，优选地为:在一个多输入与多输出的控制系统中，如果其状态空间表达式的传递函数矩阵不是对角矩阵，那这个系统就存在着耦合，理论上使输出与输入为 对应关系。对于步骤102，可通过所述输出数据，一一比对各数据的误差值找到误差值在死区范围内的数据点。由于死区造成的误差往往具有较强的规律本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统的性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：获取控制系统平稳运行时的数据段，分别判断获取的数据段中每对输入?输出数据对应的控制回路中是否存在预设的死区；若存在，从该对输入?输出数据的输出数据中查找数据误差在死区范围内的数据，并将所述数据的数据值更改为对应目标值，若不存在，则不更改该对输入?输出数据；通过分别分析每对输入?输出数据中的输出数据，获取各数据输出过程的最小方差和实际方差，并通过比较所述最小方差和所述实际方差，获取每对输入?输出数据对应的控制回路的性能指标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘凤萍，黄卫剑，罗嘉，张曦，赵春哲，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：