王印松， 苏婉婉， 高 颖， 蒋雄杰， 李士哲

(1. 华北电力大学 控制与计算机工程学院，河北 保定 071003；2. 浙江浙能嘉华发电有限公司，浙江 嘉兴 314000)

0 引言

工业过程中约90%的控制器都是PID控制器，其控制性能与产品质量、操作成本及生产安全都密切相关。在实际生产过程中，只有在调试阶段才会对PID控制器进行参数寻优，但是随着回路长时间的运行及现场工况的变化，控制系统性能退化，不能达到原先设计和整定时的性能。另外，一般的生产企业都有成千上百个控制回路，给维护工作带来了一定困难。因此，评估控制系统性能以确定控制器是否需要整定十分重要。然而常规控制器整定方法一般都需要整定参数后加阶跃响应，这样耗时耗力，不适合在线分析。因此利用在线性能评估方法来确定控制器是否需要整定和维护具有很重要的意义，只需要对评估结果较差的回路进行整定，大大减少了工作量。

对于PID控制器来说，控制器性能降低的原因可能来自控制器参数的调节问题、执行机构故障或干扰等。如何对由于控制器调节不当导致的性能降低进行参数优化，是控制系统性能评价的一个重要任务。Hägglund[1]通过分析控制量和被控量，定义了IDLE指标用于诊断控制回路响应迟缓情况；Visioli[2]基于控制量定义了面积指数，诊断回路对负载扰动的响应的突发性或缓慢性；Salsbury[3]基于输出数据响应峰的变化定义了R指数；Veronesi[4]首先估计了现有控制器的性能，然后在仅需要设定值改变的情况下完成控制器的参数调节。……