[发明专利]一种获取被控过程最优滑动窗滤波模型的方法及装置

权利要求书

1.一种获取被控过程最优滑动窗滤波模型的方法，其特征在于，包括：

获取被控过程在实际阶跃输入的实际被控过程响应数据，并将所述实际阶跃输入的实际被控过程响应数据转换为单位阶跃输入的被控过程响应数据，计算公式如下：

其中，PV_CP(t)为所述单位阶跃输入的被控过程响应数据，PV_ACP(t)为所述实际阶跃输入的实际被控过程响应数据，ASI为实际阶跃输入；

获取被控过程的单位阶跃输入的被控过程响应数据的稳态时间和稳态增益，计算公式如下：

其中，SV为PV_CP(t)的稳态值，单位为无量纲，ST为所述稳态时间，为PV_CP(t)进入到0.99SV的时间，SG为所述稳态增益，单位为无量纲，数量上SG＝SV；

根据所述稳态增益设置滑动窗滤波器的增益；所述滑动窗滤波器的传递函数为：

其中，s为拉普拉斯算子，K_SWF为所述滑动窗滤波器的增益，K_SWF＝SG，SG为所述稳态增益，T_SWF为所述滑动窗滤波器的时间常数；

获取滑动窗滤波器的单位阶跃输入的过程响应数据；

在所述稳态时间内，判断所述滑动窗滤波器的单位阶跃输入的过程响应数据与所述被控过程的单位阶跃输入的被控过程响应数据之间的误差，包括，计算所述误差的平方积分，计算公式如下：

其中，ESI为所述误差的平方积分，t为当前时间，ST为所述稳态时间，PV_CP(t)为所述单位阶跃输入的被控过程响应数据，PV_SWF(t)为所述滑动窗滤波器在单位阶跃输入的过程响应数据；

当所述误差最小时，将当前的滑动窗滤波模型作为所述被控过程的最优滑动窗滤波模型。

2.根据权利要求1所述的获取被控过程最优滑动窗滤波模型的方法，其特征在于，所述最优滑动窗滤波模型的计算公式如下：

其中，CP:OSWFM(s)为所述被控过程最优滑动窗滤波模型，s为拉普拉斯算子，SG为所述被控过程的稳态增益。

3.一种获取被控过程最优滑动窗滤波模型的装置，其特征在于，包括：

实际被控过程响应数据获取模块，用于获取被控过程在实际阶跃输入的实际被控过程响应数据，并将所述实际阶跃输入的实际被控过程响应数据转换为单位阶跃输入的被控过程响应数据，计算公式如下：

其中，PV_CP(t)为所述单位阶跃输入的被控过程响应数据，PV_ACP(t)为所述实际阶跃输入的实际被控过程响应数据，ASI为实际阶跃输入；

增益设置模块，用于获取被控过程的单位阶跃输入的被控过程响应数据的稳态时间和稳态增益，计算公式如下：

其中，SV为PV_CP(t)的稳态值，单位为无量纲，ST为所述稳态时间，为PV_CP(t)进入到0.99SV的时间，SG为所述稳态增益，单位为无量纲，数量上SG＝SV；

根据所述稳态增益设置滑动窗滤波器的增益；所述滑动窗滤波器的传递函数为：

其中，s为拉普拉斯算子，K_SWF为所述滑动窗滤波器的增益，K_SWF＝SG，SG为所述稳态增益，T_SWF为所述滑动窗滤波器的时间常数；

过程响应数据获取模块，用于获取所述滑动窗滤波器的单位阶跃输入的过程响应数据；

最优滑动窗滤波模型获取模块，用于在所述稳态时间内，判断所述滑动窗滤波器的单位阶跃输入的过程响应数据与所述被控过程的单位阶跃输入的被控过程响应数据之间的误差，包括，计算所述误差的平方积分，计算公式如下：

其中，ESI为所述误差的平方积分，t为当前时间，ST为所述稳态时间，PV_CP(t)为所述单位阶跃输入的被控过程响应数据，PV_SWF(t)为所述滑动窗滤波器在单位阶跃输入的过程响应数据；

当所述误差最小时，将当前的滑动窗滤波模型作为所述被控过程的最优滑动窗滤波模型。

4.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至2任一项所述的获取被控过程最优滑动窗滤波模型的方法。