分数阶温度控制系统性能评估课题研究背景及意义
随着科技与技术地不断进步，工业控制系统中的工业过程控制方式逐步地从人工控制，半人工控制，发展到全自动化控制，控制技术的发展极大地促进了生产力的进步，正是由于这些先进的自动控制技术的加持，才有了我们现在所享受的如此丰富多彩的物质生活。

现如今，市场竞争压力越来越大，工业界生产商们都在努力提升自己企业的自动化水平，随之而来的就是，控制系统的规模度越来越庞大，控制系统的复杂程度越来越高，控制系统中控制回路、控制器数量越来越多，这些数量庞大的控制回路在最初投产阶段能保持高性能运行状态，但是随着时间的推移，可能会发生改变，这些改变对工业生产势必有影响。

所以，评估和监测这些改变是非常有必要的。

其次，在实际的工业控制系统中，高性能的控制器是先进性能控制系统所必需的条件之一，但是据研究表明，在复杂的工业现场环境下，大约50%~60%的工业控制回路中存在着控制器参数设计不合理、控制器结构不合适，过程干扰特性在长时间运行中发生变化，控制系统设备故障（如传感器、执行器失灵等）等现象。

即使控制器在最初投产调试时能正常运行，但由于长时间的运行，控制器特性发生变化，但却不进行参数重新调整，其性能也必将出现下降。

对于这些控制回路故障，通常这些问题可以通过适当的参数调整来解决，例如控制器参数设计、控制器结构调整以及调整控制系统的运转点等。

如果一般的办法解决不了，那就得通过控制工程师对系统软件、硬件参数设计进行重设来解决。

总体而言，由于各种原因导致的控制回路性能无法实现预期值，将导致最终产出的产品质量下滑，系统运行成本的增加，控制系统中设备的使用寿命降低，甚至，由于设备问题引发的各种无法预估的严重生产安全问题。

所以，非常有必要对回路控制器的性能进行相关的评估研究。

就现在研究现状而言，对于控制器性能评估的研究相对较少，对运行中的控制器性能评估的研究更少。

因此，设计合理的控制性能评估技术是过程控制领域研究的一个重要的方向。

性能评估就是，针对一般的工业过程控制回路中的运行着的闭环输入输出数据，运用各种性能评价指标和性能评价工具对闭环输入输出数据进行处理、分析，从而判定控制回路的性能（主要指控制器性能）如何，包括性能评估、监测、诊断及其做出改进措施等。

针对庞大而复杂且数量巨大的回路控制器，所产生的回路闭环数据也是巨量的，单靠数量有限的工程师及人工经验去分析这些数据是杯水车薪。

所以，研发一些强大而高效的自动化控制性能评估技术的需求是迫在眉睫的，运用控制性能评估技术去实时在线评估、监测控制回路控制器，保障回路控制器的高性能运行，保障工业过程控制回路的安全高效运转具有重要的实际意义。