控制器性能评估与参数优化是控制器健康维护的基础手段,当控制器不能满足基准要求时,将优化方法作用于控制器,使控制系统恢复到平稳、安全、高效的状态是必要措施。目前工程中仍缺乏具有普适性评估方法及优化算法的集成软件或系统。基于此,考虑DCS在工业现场的中应用的广泛性和MATLAB在分析、辨识和优化中的便利性,本文将控制器性能评估和优化方法与系统技术实施相结合,在此框架下展开了PID及MPC为主的控制器性能评估及参数优化研究,并通过DCS与MATLAB的交互予以实施,其主要工作如下:1)PID控制器性能评估与优化方法研究针对实际工业中的PID回路,首先基于最小方差评估方法对PID控制器进行性能评估,利用系统最小方差控制器下的输出方差与实际输出方差做比值,来判断当前控制器实际运行状态;然后,对于性能欠佳的PID控制器,采用一种交替的广义最小二乘方法对当前系统被控对象的模型进行参数辨识,确认由于长期运行,动态特性变化所引起的模型参数发生摄动,接着基于提出的改进型鸟群优化算法对当前控制器进行参数优化,并对参数优化后的控制器再次采用最小方法评估方法进行二次评估,以确保缺乏实时调节的控制器性能得到改善;最后,通过仿真案例验证了所提出算法的可行性和有效性,为实际DCS中PID控制器性能评估与优化技术的实施提供了更为切合实际的理论依据。2)MPC控制器性能评估与优化方法研究当PID控制器稳定的运行后,随后考虑MPC控制器,本文详细的分析了最小熵控制与最小方差控制方法,并提出了双基准评估方法;然后本文提出基于改进鸟群算法的QDMC算法,以优化控制器的控制率。当控制器由于参数发生摄动,而导致性能有大浮动下降时,首先对系统参数进行辨识,其次在基于改进鸟群的DMC方法基础上,从操作人员及工程师两个角度分别对控制器参数进行优化,通过改变柔化系数、预测步程和控制步程,从而改变控制器参数,最后通过二次评估验证各个算法的有效性,为实际DCS中MPC控制器性能评估与优化的实时提供了较为合理的理论方法。3)控制器性能评估及优化平台设计与开发在对上述研究方法进行理论层面验证的基础上,首先对被控对象进行简单的介绍,其次对系统方案进行详尽的论证;随后对DCS自带软件进行运行,讨论DCS如何与Matlab交互,数据如何实现互通,之后对PID控制器及MPC控制器人机交互界面进行设计及实施,最后对GUI界面进行封装,独立成软件,以期为实际工程提供便利。