當dang前qian先xian進jin控kong製zhi與yu優you化hua控kong製zhi軟ruan件jian的de二er次ci開kai發fa量liang較jiao大da


，從cong設she計ji，測ce試shi，仿fang真zhen研yan究jiu，到dao實shi際ji工gong業ye裝zhuang置zhi投tou運yun周zhou期qi較jiao長chang。為wei此ci今jin後hou應ying開kai發fa一yi些xie二er次ci開kai發fa量liang較jiao少shao的de先xian進jin控kong製zhi與yu優you化hua控kong製zhi軟ruan件jian，以yi適shi應ying市shi場chang需xu要yao。同時，還將進一步開發魯棒性強，適應性寬(操作條件、原料性質等)，性能價格比優的商品化先進控製與優化控製軟件，適應國內大中型企業需要。

　　流程工業過程是一個複雜的工業過程
，具有大量的不確定性
、非線性、多變量耦合

、大滯後和狀態不完全性等特點。因而
，流程工業過程的控製係統的設計存在著極大的困難
，而傳統的PID控製算法則難以滿足其控製質量與效益要求。隨著現代計算機技術、人工智能、網絡技術以及優化技術的發展，先進控製技術(APC——AdvancedProcessControl)在(zai)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)得(de)到(dao)了(le)應(ying)用(yong)
，並(bing)取(qu)得(de)了(le)成(cheng)功(gong)，極(ji)大(da)地(di)促(cu)進(jin)了(le)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)的(de)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)，並(bing)有(you)效(xiao)地(di)實(shi)現(xian)了(le)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)。全(quan)世(shi)界(jie)投(tou)用(yong)的(de)APC已有數千項，APC的投入產出效益已被公認

，一般投資回報率為10美元／1美元，優化技術的經濟效益更大，投資償還期不到1年。本文對先進控製技術在流程工業過程中的應用現狀進行闡述
，並對應用案例及其發展前景進行了概略地介紹。

　　APC技術——企業增產增效的“加速器”

　　20世紀70年代以來，隨著計算機技術的廣泛應用，自動控製技術有了很大的發展
，先進過程控製應運而生。先進控製內容豐富、涵蓋麵廣，包括自適應控製
、魯棒控製、預測控製、智能控製和軟測量技術等。先進控製技術是對那些不同於常規單回路控製
，並比常規PID控製有更好控製效果的控製策略的統稱。

　　在(zai)複(fu)雜(za)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，一(yi)個(ge)良(liang)好(hao)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)不(bu)但(dan)要(yao)保(bao)護(hu)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)的(de)安(an)全(quan)，滿(man)足(zu)一(yi)定(ding)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)
，而(er)且(qie)應(ying)該(gai)帶(dai)來(lai)一(yi)定(ding)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)。然(ran)而(er)設(she)計(ji)這(zhe)樣(yang)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)會(hui)遇(yu)到(dao)許(xu)多(duo)困(kun)難(nan)，特(te)別(bie)是(shi)複(fu)雜(za)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)往(wang)往(wang)具(ju)有(you)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)(環境結構和參數的未知性
、時變性
、隨機性、突變性)、非線性、變(bian)量(liang)間(jian)的(de)關(guan)聯(lian)性(xing)以(yi)及(ji)信(xin)息(xi)的(de)不(bu)完(wan)全(quan)性(xing)和(he)大(da)純(chun)滯(zhi)後(hou)性(xing)等(deng)，要(yao)想(xiang)獲(huo)得(de)精(jing)確(que)的(de)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)十(shi)分(fen)困(kun)難(nan)。現(xian)代(dai)複(fu)雜(za)的(de)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)
，通(tong)過(guo)實(shi)施(shi)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)，可(ke)以(yi)大(da)大(da)提(ti)高(gao)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)操(cao)作(zuo)和(he)控(kong)製(zhi)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)
，改(gai)善(shan)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)
，減(jian)少(shao)關(guan)鍵(jian)變(bian)量(liang)的(de)運(yun)行(xing)波(bo)動(dong)幅(fu)度(du)，使(shi)其(qi)更(geng)接(jie)近(jin)於(yu)優(you)化(hua)目(mu)標(biao)值(zhi)，從(cong)而(er)將(jiang)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)推(tui)向(xiang)更(geng)接(jie)近(jin)裝(zhuang)置(zhi)約(yue)束(shu)邊(bian)界(jie)條(tiao)件(jian)下(xia)運(yun)行(xing)，最(zui)終(zhong)達(da)到(dao)增(zeng)強(qiang)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)安(an)全(quan)性(xing)，保(bao)證(zheng)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)
，提(ti)高(gao)目(mu)標(biao)產(chan)品(pin)的(de)收(shou)率(lv)，提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)裝(zhuang)置(zhi)的(de)處(chu)理(li)能(neng)力(li)，降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben)以(yi)及(ji)減(jian)少(shao)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)等(deng)目(mu)的(de)。

　　近(jin)年(nian)來(lai)
，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)在(zai)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)不(bu)斷(duan)地(di)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)，取(qu)得(de)良(liang)好(hao)的(de)效(xiao)果(guo)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)以(yi)石(shi)油(you)化(hua)工(gong)行(xing)業(ye)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)各(ge)大(da)企(qi)業(ye)紛(fen)紛(fen)啟(qi)用(yong)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)。憑(ping)借(jie)改(gai)善(shan)過(guo)程(cheng)動(dong)態(tai)控(kong)製(zhi)的(de)性(xing)能(neng)
、減少過程變量的波動幅度
、使生產裝置在接近其約束邊界的條件下運行(卡邊操作)等優勢，先進控製技術在石油化工、電力等行業獲得廣泛應用，大量工業裝置在已有DCSdejichushangpeibeilexianjinkongzhixitong，daguimodemoxingyugukongzhiheyongyuyouhuadefeixianxingyugukongzhijishudedaojidawanshan。youyuxianjinkongzhiruanjianbaokeyiweiqiyedailaikeguandejingjixiaoyi，woguoyiyinjinIDCOM-M
、SMCA、DMCplus等先進控製軟件
，並已投入使用。另外
，HoneywellProfimatics公司已經與中國石化總公司合作，在石化行業推廣他們的RMPCT軟件，部分已投入使用。在國內
，越來越多的石油化工企業也開始嚐試先進控製的運用，如茂名、揚子、濟ji南nan等deng煉lian油you廠chang已yi經jing應ying用yong了le先xian進jin控kong製zhi技ji術shu，並bing且qie都dou實shi現xian了le良liang好hao的de應ying用yong效xiao果guo與yu經jing濟ji效xiao益yi。但dan是shi，我wo們men也ye不bu能neng回hui避bi一yi些xie先xian進jin控kong製zhi在zai應ying用yong中zhong實shi際ji存cun在zai的de問wen題ti。

　　目前先進控製技術不但在理論上不斷推出新的成果,而且在實際生產應用中也取得了令人矚目的成績。現在國內外已有很多優秀的產品供選擇：如Honeywell高技術執行部的PC(ProfitController)
；ABB代理的STAR；橫河代理的SMOC；FOXBORO的Connoisseur；ASPEN的DMC
、浙江中控的APC-Adcon等。目前，世界上先進的石化企業絕大多數生產裝置都采用了先進控製技術，據ARC調查的數據顯示


，美國的普及率已經達到60%以上

，重點裝置更是達到了90%的比例。在某種程度上，先進控製技術更像是企業增產增效的“加速器”。先進控製技術通常是在DCS、FCS等係統的基礎上，采用多變量預測控製、智能軟測量和工藝計算等策略實現以下目標：提高裝置運行的穩定性和安全性
、保證產品質量的一致性、提高目標產品收率
、增加裝置處理量、降低運行成本
、減少環境汙染等。因此，越來越多的企業開始運用先進控製技術來實現“節能增效”
，同時這些行業用戶也將先進控製技術作為提升企業競爭力的突破口。

　　幾(ji)年(nian)來(lai)的(de)實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming)
，在(zai)我(wo)國(guo)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)的(de)推(tui)廣(guang)工(gong)作(zuo)並(bing)非(fei)一(yi)帆(fan)風(feng)順(shun)，而(er)是(shi)遇(yu)到(dao)了(le)不(bu)少(shao)困(kun)難(nan)和(he)問(wen)題(ti)。盡(jin)管(guan)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)效(xiao)益(yi)明(ming)顯(xian)
，但(dan)國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)建(jian)設(she)和(he)應(ying)用(yong)情(qing)況(kuang)與(yu)國(guo)外(wai)始(shi)終(zhong)存(cun)在(zai)差(cha)距(ju)。係(xi)統(tong)開(kai)發(fa)企(qi)業(ye)在(zai)開(kai)發(fa)應(ying)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)，但(dan)同(tong)時(shi)
，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)維(wei)護(hu)者(zhe)是(shi)用(yong)戶(hu)企(qi)業(ye)的(de)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)，他(ta)們(men)既(ji)要(yao)熟(shu)悉(xi)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)本(ben)身(shen)
，同(tong)時(shi)要(yao)掌(zhang)握(wo)計(ji)算(suan)機(ji)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)以(yi)及(ji)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)等(deng)技(ji)術(shu)。因(yin)此(ci)
，用(yong)戶(hu)企(qi)業(ye)自(zi)身(shen)由(you)於(yu)缺(que)乏(fa)足(zu)夠(gou)的(de)技(ji)術(shu)力(li)量(liang)，先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)長(chang)期(qi)維(wei)護(hu)問(wen)題(ti)日(ri)益(yi)明(ming)顯(xian)。

　　應當說，我國的控製理論界與工控企業界都在不同程度上在APC技術的應用研究上取得許多成功。其中，清華大學、浙江大學
、上海交通大學
、華東理工大學


、中南大學、華北電力大學、中國石油大學、北京化工大學、北京科技大學
、浙大中控公司、浙江正泰中自控製公司、和利時公司、冶金自動化研究院
、北京金自天正智能公司
、北京三博公司等都是該領域的佼佼者。

　　APC技術在流程工業過程中的應用

　　在化工自動化的應用

　　長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)，我(wo)國(guo)化(hua)學(xue)工(gong)業(ye)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)較(jiao)低(di)

，導(dao)致(zhi)能(neng)耗(hao)物(wu)耗(hao)高(gao)
，限(xian)製(zhi)了(le)化(hua)學(xue)工(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)。要(yao)改(gai)變(bian)這(zhe)種(zhong)局(ju)麵(mian)，根(gen)本(ben)的(de)出(chu)路(lu)就(jiu)是(shi)走(zou)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu)的(de)道(dao)路(lu)

，采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)實(shi)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)傳(chuan)統(tong)產(chan)業(ye)。隨(sui)著(zhe)化(hua)學(xue)工(gong)業(ye)日(ri)益(yi)朝(chao)著(zhe)集(ji)成(cheng)化(hua)

、大型化方向發展，係統的複雜性不斷增加
，表現為過程具有強耦合性

、不確定性、非線性、xinxibuwanquanxinghedazhihouxingdengtezheng
，bingcunzaizhekekedeyueshutiaojian，kongzhimubiaoduoyuanhua
，bianliangshumuzengduoqiexiangguanxingzengqiang，zaizhezhongqingkuangxia，chuantongdekongzhicelveyibunengmanzuyaoqiu，bixuyingyongxianjinkongzhi。

　　例如
，中國石油化工股份有限公司廣州分公司(簡稱廣州石化)在丙烯精餾塔控製中應用先進控製技術，並取得良好的效果。廣州石化於2007年開始與華東理工大學合作，應用精餾塔先進控製技術，結合廣州石化丙烯精餾塔係統的生產工藝特點，基於集散控製係統(DCS)pingtai，shishilebingxijingliutaxianjinkongzhixitonggaizaoxiangmu。gaixiangmuzaiduibingxijingliutadeshijicaozuoxingnengyijixianqiankongzhifangantedianjinxingzhunqueyouxiaopinggudejichushang
，duibingxijingliutadechanpinzhilianghetafucaichuzhongguizhongzufendehanliangdengshishixianjinkongzhijishu
，congertigaobingxijingliutadecaozuowendingxing，jianshaobingxisunshi，jinerdadaotigaozhuangzhizongtixiaoyidezuizhongmude。

　　又如，浙江大學工業控製技術國家重點實驗室和先進控製研究所以某純堿廠碳化係統為背景，將模型預測控製軟件應用於5組共25座碳化塔中
，開發了一個包含上百個被控變量、操縱變量和幹擾變量的多變量預測控製器來解決該碳化係統的約束多變量控製問題。工業應用結果表明：模型預測控製軟件能夠確保碳化係統長期在最佳狀態運行，進而降低物料消耗、改善產品質量和節省操作費用
，使生產效益得到優化。

　　再如
，浙江新安化工集團股份公司60kt/a有機矽精餾裝置的過程控製難點
，利用浙江中控軟件技術有限公司的APC-Adcon高級多變量魯棒預測控製軟件，研究開發一套先進控製係統
，獲得了成功應用，並取得了預期控製效果。其關鍵產品一甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷的優等率提高到90%以上
，單位產品能耗降低了8%以上。

　　大型乙烯裝置優化運行項目

　　隨著我國石油化工工業日益朝著集成化、大型化方向發展,係統的複雜性不斷增加，表現為過程具有強耦合性
、不確定性、非線性
、xinxibuwanquanxinghedachunzhihouxingdengtezheng
，bingcunzaizhekekedeyueshutiaojian，kongzhimubiaoduoyuanhua
，bianliangshumuzengduoqiexiangguanxingzengqiang。zaizhezhongqingkuangxia
，chuantongdekongzhicelveyibunengwanquanmanzuyaoqiu，bixuyingyongxianjinkongzhi。yixizhuangzhishishihuagongyedehexinhefazhanbiaozhi
，jinguanwoguoxianyouyixichannengjushijiedier
，zhuangbeiyijingguochanhua

，danyouhuayunxingquerengzhuyaoyikaoyinjinjishu，shengchanyunxingguochengdejingxihuacaozuoyijikongzhiyuyouhuashuipingyuguowaixianjinshuipingxiangbihaicunzaichaju。zaizhuduodexianjinkongzhijishuzhong
，duobianliangyucekongzhijishuheruanceliangjishumuqianzaiyixizhuangzhishangyingyongjiaoduo，bingqiequdelelianghaodejingjixiaoyi
，yixingchengxiangyingdeshangpinhuaruanjian。guoneiyouhuadongligongdaxueyuzhongguoshiyouhuagongyouxiangongsigongtongyanfadedaxingyixizhuangzhiyouhuayunxingxiangmu，kaifaleliejieguochenggongyiyanjiuyuyouhua、反應過程模擬與優化、10萬t裂解爐溫度控製與負荷先進優化等關鍵課題的研究。取得了很好的研究成果。

　　該(gai)項(xiang)成(cheng)果(guo)優(you)化(hua)運(yun)行(xing)技(ji)術(shu)實(shi)施(shi)後(hou)，主(zhu)要(yao)技(ji)術(shu)經(jing)濟(ji)指(zhi)標(biao)達(da)到(dao)或(huo)超(chao)過(guo)同(tong)類(lei)裝(zhuang)置(zhi)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)。其(qi)中(zhong)液(ye)化(hua)氣(qi)裂(lie)解(jie)技(ji)術(shu)實(shi)施(shi)後(hou)，與(yu)裂(lie)解(jie)石(shi)腦(nao)油(you)相(xiang)比(bi)，可(ke)使(shi)“三烯”總收率提高2.95%
，爐子運行周期提高40%；液相烴裂解反應過程優化，能減少中壓蒸汽消耗20t/h，“雙烯”收率平均提高0.44%；10萬t裂解爐先進控製，使爐出口平均溫度和各爐管溫差控製在±1℃以內，負荷控製在±0.5%以內，“雙烯”收率平均提高0.35%；10萬t裂解爐燃燒過程優化，使爐子熱效率提高1%以上，燃料氣節省0.94%以上；急冷油減粘工藝技術
，使急冷油粘度從100mm2/s降至30mm2/s

，減少排汙和蒸汽消耗，使乙烯能耗平均下降35.6kg標油/(噸.乙烯)；裂解氣負荷優化配置技術
，使乙烯能耗下降，乙烯產能提高1.3%；碳二加氫反應過程優化，能保證反應器出口乙炔含量控製在1ppm之內，反應選擇性提高40%
；乙烯精餾控製與優化
，使丙烯壓縮機一段負荷降低4.24%等。

　　還hai如ru，先xian進jin控kong製zhi技ji術shu在zai乙yi烯xi裝zhuang置zhi分fen離li單dan元yuan與yu乙yi烯xi精jing餾liu塔ta等deng中zhong的de應ying用yong，提ti高gao了le產chan量liang
，穩wen定ding了le生sheng產chan過guo程cheng，提ti高gao了le精jing餾liu塔ta的de分fen離li效xiao果guo
，延yan長chang了le反fan應ying器qi的de運yun行xing周zhou期qi

，並bing降jiang低di了le能neng耗hao
，減jian少shao了le生sheng產chan的de波bo動dong，緩huan解jie了le操cao作zuo人ren員yuan的de勞lao動dong強qiang度du，提ti高gao了le裝zhuang置zhi的de自zi動dong化hua水shui平ping。先xian進jin控kong製zhi技ji術shu已yi被bei越yue來lai越yue多duo的de裝zhuang置zhi所suo采cai用yong，且qie無wu需xu進jin行xing裝zhuang置zhi擴kuo容rong改gai造zao，便bian能neng實shi現xian提ti高gao產chan量liang
、降低能耗的目標。

　　福建煉油廠化工有限公司與浙江大學合作開發催化裂化裝置先進控製係統
；洛陽石油化工總廠與石油大學、洛陽石化公司共同開發催化裂化裝置
；茂名石化煉油廠與石油大學聯合開發催化裂化裝置先進控製與實時優化係統；上海交通大學開發研製的多變量約束控製軟件包MCC是一個處理約束的多變量、多目標、多控製模式和基於模型預測的最優控製器，已成功應用於石家莊煉油化工股份有限公司催化裂化裝置

，取得了明顯經濟效益

；還有浙江大學開發APC-Hiecon，APC-PFC先進控製軟件在國內許多工業裝置得到了應等。

　　APC技術的發展前景

　　xianjinkongzhijishudefazhanqianjingruhe
？shouxianlaikanzhinengkongzhiyanjiudefazhanqushi。zhinengkongzhizaiguojishangshiyigefazhanjiaokuaidexinxingxueke，qililunyuyingyongyanjiuxianshichuwangshengdeshengmingli。jinyibufazhanjianghuishi：

　　尋找與建立新的智能控製機理，為智能控製的進一步發展奠定穩固的理論基礎；

　　實現控製器的智能化；

　　聯合更多學科，進行集成；

　　開發更成熟的應用方法等。

　　據專家分析
，模糊推理
、神經網絡、遺傳算法均具有模擬人類思維的特點，因而，將三者有機地結合起來，發揮各自優勢
，將是智能控製研究的主要方向。

　　其次是看先進控製應用研究的發展趨勢。進一步發展將會是：

　　智能控製在電力係統調度、發電機勵磁控製、風電場功率預測等方麵的應用研究
，特別是開展混雜控製理論的研究等。

　　對於帶鋼高速連續軋製控製理論的應用研究
，迫切需要開展高性能嵌入式係統的研究
；基於數據驅動的建模與控製方法研究等。

　　新一代現場總線控製應用研究。必須加大EPA技術(EthernetforPlantAutomation：以太網工廠自動化)的產品化和應用力度。目前，已經從傳統的現場總線向現場總線、工業以太網
、工業無線方麵包容和融合，並將成為控製係統未來發展的重點方向之一。

　　需求發展趨勢包括以下幾個方麵：

　　適應“綠色化工”的需求

　　隨著社會和經濟的發展，“綠色化工”的概念被越來越頻繁的提到，節能降耗、綠(lv)色(se)環(huan)保(bao)等(deng)新(xin)的(de)準(zhun)則(ze)對(dui)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)也(ye)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)層(ceng)次(ci)的(de)要(yao)求(qiu)。傳(chuan)統(tong)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)較(jiao)少(shao)關(guan)注(zhu)節(jie)能(neng)與(yu)環(huan)保(bao)問(wen)題(ti)

，隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)和(he)經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan)
，綠(lv)色(se)電(dian)廠(chang)、綠色樓宇以及綠色化工等與節能環保相關概念被提出
，節能能源
、減少原材料消耗以及綠色環保等新的約束對自動化技術提出了更高的要求。在“十二五”科技發展規劃的“大力培育和發展戰略性新興產業”章節裏，把節能環保放在了首位。並提出：大力發展高效節能
、先進環保和循環應用等關鍵技術
、裝備及係統。實施半導體照明、煤炭清潔高效利用

、“藍天”工程、廢物資源化等科技產業化工程。加強技術的集成和推廣應用，快速提高我國節能環保領域整體技術能力及產業競爭力。

　　新型控製理論和算法的需求

　　先xian進jin控kong製zhi方fang法fa大da多duo數shu都dou要yao求qiu有you相xiang應ying的de數shu學xue模mo型xing，而er建jian立li相xiang應ying的de可ke用yong的de數shu學xue模mo型xing卻que並bing不bu容rong易yi。從cong控kong製zhi工gong程cheng和he實shi際ji應ying用yong的de角jiao度du來lai看kan，研yan究jiu出chu一yi類lei兼jian有you現xian代dai控kong製zhi理li論lun與yu經jing典dianPID的(de)優(you)點(dian)，不(bu)依(yi)賴(lai)被(bei)控(kong)對(dui)象(xiang)的(de)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)
，保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)閉(bi)環(huan)穩(wen)定(ding)性(xing)，控(kong)製(zhi)效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao)，算(suan)法(fa)簡(jian)單(dan)的(de)新(xin)型(xing)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)和(he)算(suan)法(fa)，是(shi)當(dang)前(qian)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)研(yan)究(jiu)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)課(ke)題(ti)。目(mu)前(qian)在(zai)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)現(xian)場(chang)，基(ji)本(ben)被(bei)控(kong)環(huan)節(jie)的(de)控(kong)製(zhi)即(ji)基(ji)礎(chu)控(kong)製(zhi)所(suo)用(yong)的(de)控(kong)製(zhi)手(shou)段(duan)90%以上仍是PID控製。半個世紀的實踐證明PID控製器是一個很好的控製器，它在係統控製中功勞卓著。對一般的線性環節的控製，PID控製器使用方便
，魯棒性強，效果良好。但隨著科學技術的發展
，生產裝置愈來愈大型化
、複雜化
，而且技術水平越來越高。在生產過程中出現了非線性
、時變、大時滯、強耦合等環節，而且大的幹擾還經常發生。實踐證明，對付這樣的被控對象
，PID調節器就顯得無能為力了。可見，研究出一類兼有現代控製理論與經典PIDdeyoudian，buyilaibeikongduixiangdeshuxuemoxing，baozhengxitongbihuanwendingxing
，kongzhixiaoguolianghao，suanfajiandandexinxingkongzhililunhesuanfa
，shidangqianzidongkongzhililunyanjiudeyigezhongyaoketi。congkongzhigongchengheshijiyingyongdejiaodulaikan
，xindekongzhifangfabixumanzuyixilieyaoqiu，jitabixuyouyixiliedekongzhigongneng。zhexiegongnengbaokuo：抗幹擾功能
、自適應功能、快速收斂功能、強製穩定功能、解耦功能克服大時滯功能等。

　　網絡化控製係統的需求

　　工業控製係統已經沿著基地式儀表控製
、模擬集中控製
、計算機集中控製、集散式控製、現場總線控製
，發展到網絡化控製的新階段。當前，隨著工業控製係統規模的擴大、控製對象的複雜化和地理分散化

、控製性能要求的提高

，以及計算機技術、網絡通信技術在控製領域應用的日益廣泛深入
，網絡化工業控製係統由此應運而生。

　　世界各國在加強建模理論
、辨識技術
、優化控製
、最優控製、高(gao)級(ji)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)等(deng)方(fang)麵(mian)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)，推(tui)出(chu)了(le)從(cong)實(shi)際(ji)工(gong)業(ye)過(guo)程(cheng)特(te)點(dian)出(chu)發(fa)，尋(xun)求(qiu)對(dui)模(mo)型(xing)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)，在(zai)線(xian)計(ji)算(suan)方(fang)便(bian)，對(dui)過(guo)程(cheng)和(he)環(huan)境(jing)的(de)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)有(you)一(yi)定(ding)適(shi)應(ying)能(neng)力(li)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)和(he)方(fang)法(fa)，如(ru)自(zi)適(shi)應(ying)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)、預測控製係統、魯棒控製係統、智能控製係統等先進控製係統。對於含有大量不確定性和難於建模的複雜係統，基於知識的專家係統、模糊控製、人工神經網絡控製、學xue習xi控kong製zhi和he基ji於yu信xin息xi論lun的de智zhi能neng控kong製zhi等deng應ying運yun而er生sheng，它ta們men在zai許xu多duo領ling域yu都dou開kai始shi得de到dao了le應ying用yong
，成cheng為wei自zi動dong控kong製zhi的de前qian沿yan學xue科ke之zhi一yi。由you於yu變bian量liang間jian的de關guan聯lian

，使shi係xi統tong不bu能neng正zheng常chang平ping穩wen運yun行xing，出chu現xian各ge類lei解jie耦ou控kong製zhi係xi統tong。對dui於yu大da純chun滯zhi後hou係xi統tong自zi史shi密mi斯si提ti出chu“預估補償器”以來，由於預估補償器對參數變化靈敏度極高，又相繼出現了各種改進預估補償方法
，如觀測補償器控製方案、內模控製、雙控製器、達林控製箅法
、chunzhihouduixiangcaiyangkongzhideng，danjunshangweiwanquanzhenzhengjiejue，renmenhaizaijixunulixiangfangshefaxunqiujiejuebanfa。zhenduixinxibuwanquanxingchuxianletuiduankongzhixitongheruanceliangjishu。benwenjiumuqianyingyongjiaoduo、且取得經濟效益的預測控製
、軟ruan測ce量liang技ji術shu發fa展zhan及ji應ying用yong作zuo一yi些xie介jie紹shao
，以yi推tui動dong先xian進jin控kong製zhi技ji術shu的de應ying用yong。在zai工gong業ye生sheng產chan過guo程cheng中zhong，一yi個ge良liang好hao的de控kong製zhi係xi統tong不bu但dan要yao保bao護hu係xi統tong的de穩wen定ding性xing和he整zheng個ge生sheng產chan的de安an全quan，滿man足zu一yi定ding約yue束shu條tiao件jian，而er且qie應ying該gai帶dai來lai一yi定ding的de經jing濟ji效xiao益yi和he社she會hui效xiao益yi。然ran而er設she計ji這zhe樣yang的de控kong製zhi係xi統tong會hui遇yu到dao許xu多duo困kun難nan，特te別bie是shi複fu雜za工gong業ye過guo程cheng往wang往wang具ju有you不bu確que定ding性xing(環境結構和參數的未知性、時變性、隨機性
、突變性)
、非線性、變bian量liang間jian的de關guan聯lian性xing以yi及ji信xin息xi的de不bu完wan全quan性xing和he大da純chun滯zhi後hou性xing等deng，要yao想xiang獲huo得de精jing確que的de數shu學xue模mo型xing十shi分fen困kun難nan。因yin此ci
，對dui於yu過guo程cheng控kong製zhi係xi統tong的de設she計ji
，已yi不bu能neng采cai用yong單dan一yi基ji於yu定ding量liang的de數shu學xue模mo型xing的de傳chuan統tong控kong製zhi理li論lun和he控kong製zhi技ji術shu，必bi須xu進jin一yi步bu開kai發fa高gao級ji的de過guo程cheng控kong製zhi係xi統tong
，研yan究jiu先xian進jin的de過guo程cheng控kong製zhi規gui律lv
，以yi及ji將jiang現xian有you的de控kong製zhi理li論lun和he方fang法fa向xiang過guo程cheng控kong製zhi領ling域yu移yi植zhi和he改gai造zao等deng方fang麵mian越yue來lai越yue受shou到dao控kong製zhi界jie的de關guan注zhu。

　　今後
，還要進一步開發魯棒性強
，適應性寬(操作條件、原料性質等)，xingjiabiyoudeshangpinhuaxianjinkongzhiyuyouhuakongzhiruanjian，shiyingguoneidazhongxingqiyexuyao。dangqianxianjinkongzhiyuyouhuakongzhiruanjiandeercikaifaliangjiaoda，congsheji，ceshi，fangzhenyanjiu

，daoshijigongyezhuangzhitouyunzhouqijiaochang
，weicijinhouyingkaifayixieercikaifaliangjiaoshaodexianjinkongzhiyuyouhuakongzhiruanjian，yishiyingshichangxuyao。suizherengongzhinengdexunsufazhanhekongzhiliyuqitaxuekedejiaochashentou，xianjinkongzhijishujianghuidedaogengshenrudefazhan，yingyonggengjiaguangfan，chanshenggengdadejingjixiaoyiheshehuixiaoyi。

　　我國處在工業化、信息化
、城鎮化、市場化、國際化深入發展的重要時期。為了加快現代化建設的步伐，國家出台的《高新技術產業化及其環境建設“十二五”專項規劃》提出：“十二五”時期
，高新技術產業化及其環境建設的總體目標——dalipeiyuhefazhanzhanlvexingxinxingchanye
，tuidongchuantongchanyeshengji，jiakuaifazhanxiandaifuwuye，quanmiantishenggaoxinjishuchanyejingzhengli，zaitizhijizhichuangxinhehuanjingjianshefangmianqudeguanjianxingtupo。zaijiaqiangguanjianhexinjishuyanfa，peiyuzhanlvexingxinxingchanyezhong，douyouzhinengzhizaoyuxitongkongzhijishudengtishengwoguozhizaoyechuangxinnenglideyaoqiu。yiner，guojiajianghuijinyibujiadaduiyuxianjinkongzhijishudezhichilidu。