网格频率设定双椭圆拟合方法与制造工艺

网格频率设定双椭圆拟合方法本申请是申请日为2013年5月02日、申请号为201310159959.5、发明名称为《网格频率设定双椭圆拟合方法及其应用》的分案申请。技术领域本发明属于控制回路性能监控系统的技术领域，尤其涉及气动控制阀存在的粘滞故障进行检测的方法。

背景技术：
在电力、钢铁、石油、化工等连续流程工业中，随着生产规模的日益扩大，单套装置的装机容量越来越大，并且对节能降耗、成本控制、生产安全、产品质量、环境保护等指标要求也在不断地提高，从而导致过程控制在整个生产中所起的作用越发显得重要。但是由于现代工业过程日益复杂及现场数目众多的控制器缺少日常维护等各种原因，导致工业过程中控制回路系统性能不佳的问题大量存在。根据Honeywell公布的关于续流程工业过程的一个历时2年的调查结果显示，对连续流程工业过程中26，000个PID控制回路的性能进行分析，结果表明只有1／3的控制回路系统性能良好，而其它2／3的控制回路的系统性能都有待改善。而使得控制回路的性能不好的一个主要问题是回路振荡。有调查表明，工业过程中有l／3的控制回路处于振荡状态中。而振荡的存在，直接导致产品质量下降、能耗增加、设备磨损加快等问题的出现。特别是对大型连续流程工业而言，控制回路数目成千上万，消除回路振荡的对生产所造成的不利影响显得尤其迫切。回路振荡的主要原因有3个，分别为：过程设备问题、周期性的外部干扰、控制器的参数整定不佳。调节阀是电力、钢铁、石油、化工等工业过程中最常用的过程设备之一。而在导致回路振荡的各种原因中，气动执行阀的问题据统计占了20%～30%，气动执行阀的回滞、死区、粘滞等非线性特性都会不同程度地影响控制系统性能，而其中特别以气动执行阀粘滞特性最为常见。据文献，工业过程中1％的控制系统性能改善或能源利用率的提高，将会带来几千万甚至几亿美元的利润。因此，加强对生产过程和控制系统运行状况的在线实时监控、实现对包括阀门粘滞所导致的振荡问题在内的各种执行机构故障的在线诊断，并依此采取相应的解决措施，对保障电力、钢铁、石油、化工等连续流程生产的安全、稳定及高效来讲至关重要。现有文献提出的检测气动控制阀粘滞的方法是利用双相干方法检测控制回路非线性，通过拟合椭圆确认气动控制阀粘滞特性的存在，并给出了气动控制阀粘滞程度的一个估计量。但由于用于上述分析计算的实际现场数据中存在的大量噪声等复杂因素，对“椭圆拟合”检测结果的干扰，一些实际存在粘滞的情况，按现有文献中的方法来做的话，却得不到粘滞存在的估计量。也就是说，现有文献提出的检测气动控制阀粘滞的方法存在检测有效性还不理想的问题。

技术实现要素：
发明目的：本发明要提供一种网格频率设定双椭圆拟合方法，它能够提高气动控制阀粘滞程度的检出率，从而进一步提高算法的自动化程度。技术方案：一种网格频率设定双椭圆拟合方法，其中，带通滤波器的上截止频率和下截止频率的选取过程如下：S1、设定带通滤波器的上截止频率的上限和下限、下截止频率的上限和下限，以及上截止频率步长和下截止频率步长；S2、搜索上截止频率和下截止频率，计算出在内椭圆和外椭圆之间的子集数据段点数占整个子集数据段的所有点数的百分比；S2.11、对一个给定的上截止频率，下截止频率按照下截止频率步长从所述下截止频率的上限向下降低或从所述下截止频率的下限向上增加，对每组给定的上截止频率和下截止频率，计算在内椭圆和外椭圆之间的子集数据段点数占整个子集数据段的所有点数的百分比；S2.12、在上截止频率的上限和下限之间，按照上截止频率步长改变上截止频率的值，重复步骤S2.11；获取并输出百分比中的最大百分比，记录此百分比对应的上截止频率和下截止频率；或者；S2.21、对一个给定的下截止频率，上截止频率按照上截止频率步长从所述上截止频率的上限向下降低或从所述上截止频率的下限向上增加，对每组给定的上截止频率和下截止频率，计算在内椭圆和外椭圆之间的子集数据段点数占整个子集数据段的所有点数的百分比；S2.22、在下截止频率的上限和下限之间，按照下截止频率步长改变下截止频率的值，重复步骤S2.21；S2.3、获得并输出百分比中的最大百分比，记录此百分比对应的上截止频率和下截止频率；S3、如果最大百分比大于等于百分比阈值，则判断发生粘滞。在步骤S2中，搜索出百分比中的最大百分比的...