[发明专利]一种基于状态的控制系统性能评价装置与方法

权利要求书

1.一种基于状态的控制性能评价装置及方法，其特征是包括数据转换系统和控制系统性能评估系统两大部分，其中：数据转换系统包含状态观测器和线性无关变换器两部分；控制系统性能评估系统包括基准计算器、加权器，性能比较器，性能综合器四部分。 

2.一种权利要求1所述的基于状态的控制性能评价方法，其特征是该方法包含如下步骤： 

步骤一：将控制系统的输出y通过状态观测获得系统的状态X＝[x₁,x₂,…x_n]；其中n为状态的个数。 

步骤二：将系统的状态X通过线性无关变换得到线性无关的虚拟状态 

步骤三：将虚拟状态通过最小二乘方法估计各个状态的最小方差MV＝[mv₁,mv₂,…mv_n]，并将其作为性能评价的基准； 

步骤四：将系统虚拟状态的方差与性能评价基准对应作比较得到各个虚拟状态的性能评价指标P＝[p₁,p₂,…p_n]； 

步骤五：通过线性变换过程得到各个虚拟状态的重要程度，也就是各个虚拟状态的加权系数W＝[ω₁,ω₁,…ω₃]； 

步骤六：计算系统的性能η结果如下： 

η＝W^TP＝ω₁p₁+ω₂p₂+…ω_np_n。

3.一种利用权力要求1所述装置的各部分连接关系是：数据转换系统与控制系统性能评价系统以串联方式前后连接；数据转换系统的状态观测器和线性无关变换器以串联方式连接；控制性能评价系统中的基准估计器以线性无关变换器的输出作为输入，其输出作为性能比较器的输入；性能比较器以线性无关变换器的输出和基准估计器的输出为输入，其输出作为性能综合器的输入；加 权器以线性无关变换器的输出为输入，其输出作为性能综合器的输入；性能综合器以加权器和性能比较器的输出作为输入，其输出时系统的性能评价结果。 

4.一种权利要求1所述性能比较器，其特征是所述性能比较方法如下： 

其中：为虚拟状态； 

p_i为虚拟状态的性能； 

mv_i为虚拟状态的性能基准； 

为虚拟状态的方差。