二、 先進控制

　　雖然傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)對于一般工業(yè)生產(chǎn)過程都能滿足控制要求，再加上這種控制方式比較簡單，也容易操作，所以受到工業(yè)界的歡迎。但是，隨著工業(yè)生產(chǎn)過程規(guī)模的擴大和復(fù)雜性的增加，對安全參數(shù)和過程被控變量的波動范圍要求越來越嚴格，特別是對于那些危險性大、規(guī)模大、自動化程度高的工業(yè)生產(chǎn)過程，簡單的PID控制系統(tǒng)已遠遠不能適應(yīng)了。具體表現(xiàn)在單回路PID控制系統(tǒng)對于復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程，其被控變量波動較大，難以實現(xiàn)邊界控制。另一方面，對于多變量的工業(yè)生產(chǎn)過程，這種簡單的控制方法不能實現(xiàn)多變量控制。

　　自20世紀60年代發(fā)展起來的現(xiàn)代控制，在航空航天領(lǐng)域，取得了較好的應(yīng)用以后，人們一起尋求各種現(xiàn)代控制算法，企圖能在復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程控制中應(yīng)用，特別是在具有代表性的流體工業(yè)系統(tǒng)。經(jīng)過30多年的努力，首先是基于模型的預(yù)測控制方式，于20世紀80年代在復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程取得成功應(yīng)用以后，從而形成了先進控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用的新時代。尤其是大型化工、石油化工、鋼鐵、電站等生產(chǎn)運行過程的應(yīng)用。成為改變和提升裝置安全生產(chǎn)水平的根本性措施。

　　先進控制(AdvancedProcessControl——APC)是對那些不同于常規(guī)單回路PID控制，并具有比常規(guī)PID控制更好控制效果的控制策略的統(tǒng)稱，而非專指某種計算機控制算法。由于先進控制的內(nèi)涵豐富，同時帶有較好的時代特征，即用來處理那些采用常規(guī)控制無法控制的復(fù)雜工業(yè)過程。

　　先進控制與常規(guī)(PID)控制的關(guān)系如圖1—3所示。這種結(jié)構(gòu)形成是在原來常規(guī)控制方案基礎(chǔ)上，加上先進控制策略，這不僅容易實現(xiàn)，而且也方便操作和維護，從而保證先進控制系統(tǒng)安全可靠地運行。

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　　先進控制在復(fù)雜的關(guān)鍵工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用，在保證裝置安全運行的同時，可獲得很好的經(jīng)濟效益，其投資收益關(guān)系如圖1—4所示。通過先進控制系統(tǒng)的控制，使得生產(chǎn)過程非常平穩(wěn)，從而可以提高生產(chǎn)裝置的處理能力和長久安全。另外，可以實現(xiàn)多變量協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化控制，可以提高工業(yè)生產(chǎn)過程整體與系統(tǒng)的安全生產(chǎn)水平。