第7章計算機控制系統

第7章計算機控制系統2一、計算機控制系統的特征與工作原理將常規(guī)控制系統中的模擬控制器的功能用計算機來實現，就構成典型的計算機控制系統。3用計算機實現控制的原因：數字控制能實現復雜控制規(guī)律的控制；計算機具有分時控制能力，可實現多回路控制；數字控制可以實現靈活多樣的控制規(guī)律；采用計算機還能實現監(jiān)控、數據采集、數字顯示等

其他功能。4

從模擬控制系統發(fā)展到計算機控制系統，控制器結構、控制器中的信號形式、系統的過程通道內容、控制量的產生方法、控制系統的組成觀念均發(fā)生了重大變化。計算機控制系統在系統結構方面有自己獨特的內容；在功能配置方面呈現出模擬控制系統無可比擬的優(yōu)勢。5結構特征1執(zhí)行控制功能的核心部件是計算機，是模數混合系統；控制規(guī)律利用軟件實現，便于實現復雜的控制規(guī)律；可同時控制多個回路；存在開環(huán)控制系統、閉環(huán)控制系統等不同類型的控制系統。6信號特征2

模擬控制系統中各處的信號均為連續(xù)模擬信號，而計算機控制系統中除仍有連續(xù)模擬信號外，還有離散模擬、離散數字等多種信號形式。計算機控制系統的信號流程

7模擬信號:定義在連續(xù)時間上的信號，且其幅值也是連續(xù)變化的。采樣：把連續(xù)時間信號轉變成離散時間數據的操作，即以離散時間點處的一系列值取代原始的連續(xù)時間信號。離散模擬信號:定義在離散時間上的信號，但其幅值未經量化。8模擬-數字（A/D）轉換器：執(zhí)行采樣-保持，量化和編碼的功能。量化：采用一組數碼（二進制碼）來逼近離散模擬信號的幅值，將其轉化為數字信號。（雙積分型、逐次比較型等）編碼：將經過采樣、量化后的數據編制成二進制碼。數字信號：幅值被量化的離散時間信號?？梢杂枚M制數表示。9數字-模擬（D/A）轉換器（解碼)：在數字控制器的輸出端，數字信號必須通過數模轉換過程轉換成模擬信號。經過保持電路后傳遞到模擬執(zhí)行器。量化模擬信號：幅值等于數字量的模擬脈沖信號。再靠信號恢復器，變?yōu)殡S時間連續(xù)變化的信號。10控制方法特征3

計算機控制系統除了包含連續(xù)信號外，還包含數字信號，因而計算機控制系統與模擬控制系統在本質上有許多不同，需采用專門的理論來分析和設計。常用的設計方法有兩種：模擬調節(jié)規(guī)律模擬化設計法，離散化設計法。

模擬化設計方法（間接設計法）：根據系統已有的連續(xù)模型，按連續(xù)系統理論設計模擬調節(jié)器，然后按照一定的對應關系將模擬調節(jié)器離散化，得到等價的數字控制器。離散化設計方法（直接設計法）：把計算機控制系統變成純粹的離散系統，用Z變換等工具進行分析設計，直接設計出控制算法，得到數字控制器。11功能特征4⑴以軟件代替硬件⑵數據存儲⑶狀態(tài)、數據顯示⑷管理功能12計算機控制系統的工作原理5計算機控制過程可歸結為如下四個步驟：⑴實時數據采集：對來自測量變送裝置的被控量的瞬時值進行檢測并輸入。⑵實時控制決策：對采集到的被控量進行分析和處理，并按已定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制行為。⑶實時控制輸出：根據控制決策、適時地對執(zhí)行機構發(fā)出控制信號，完成控制任務。⑷信息管理：隨著網絡技術和控制策略的發(fā)展，信息共享和管理也是計算機控制系統必須完成的功能。

上述過程不斷重復，使整個系統按照一定的品質指標進行工作,使被控變量穩(wěn)定在設定值上并對控制量和設備本身的異常現象及時作出處理13實時的含義:指信號的輸入、計算和輸出都要在一定的時間范圍內完成，亦即計算機對輸入信息，以足夠快的速度進行控制。超出了這個時間，就失去了控制的時機，控制也就失去了意義。14計算機控制系統的工作方式6

在線方式和離線方式：on-line/off-line生產過程和計算機直接連接，并受計算機控制的方式稱為在線方式或聯機方式。生產過程不和計算機相連，且不受計算機控制，而是靠人進行聯系并作相應操作的方式稱為離線方式或脫機方式。在線系統是否一定是實時系統？實時系統是否一定是在線系統？15二、

計算機控制系統的硬件組成計算機控制系統硬件組成框圖16三、計算機控制系統的軟件

按功能分：系統軟件、應用軟件系統軟件：專門用來使用和管理計算機的程序。各種語言的匯編、解釋和編譯軟件，監(jiān)控管理程序、操作系統、調整程序以及故障診斷程序應用軟件：面向生產過程的程序。A/D、D/A轉換、數據采樣、數字濾波、標度變換、過程控制程序（PID運算、數字控制程序）等等。應用軟件大都由用戶自己根據實際需要進行開發(fā)。應用軟件的優(yōu)劣，將給控制系統的功能、精度和效率帶來很大的影響，它的設計是非常重要的。（常用的工業(yè)組態(tài)軟件：InTouchHMI軟件、FIX組態(tài)軟件、組態(tài)王等；常用的PLC軟件：西門子的Wincc等

）17四、計算機控制系統的類型計算機控制系統的分類不是嚴格的按照其結構或者功能進行分類的。計算機控制系統的分類，是根據計算機控制系統的發(fā)展歷史和在實際應用中的狀態(tài)進行分類的。操作指導控制系統（OperationalInformationSystem—OIS）118直接數字控制系統（DirectDigitalControlsystem——DDC）2計算機用于工業(yè)過程控制最普遍的一種方式19監(jiān)督計算機控制（SupervisoryComputerControl——SCC）3計算機根據工藝參數和過程參量檢測值，按照所設計的控制算法進行計算，計算出最佳設定值直接傳給常規(guī)模擬調節(jié)器或者DDC計算機，最后由模擬調節(jié)器或DDC計算機控制生產過程。SCC系統有兩種類型，一種是SCC+模擬調節(jié)器的控制系統，另一種是SCC+DDC的控制系統。

20人工監(jiān)管（SCC計算機）給定值測量值多路開關A/D檢測元件反多路開關DDCD/A生產過程管理命令報告……人工監(jiān)管（SCC計算機）給定值測量值多路開關A/D檢測元件生產過程管理命令報告……TT模擬調節(jié)器SCC+模擬調節(jié)器SCC+DDC兩級系統21

1、作用：改變給定值，又稱設定值控制。

任務：著重在控制規(guī)律的修正與實現，如最優(yōu)控制、

自適應控制等。2、SCC計算機只是采集，優(yōu)化；模擬調節(jié)器或DDC計算機

直接面向生產過程。SCC計算機壞了，模擬儀表或DDC計算機可以直接控制；但二者不存在上下級通信，

只存在傳遞設定值的關系。3、閉環(huán)控制：和DDC一樣屬于閉環(huán)控制，生產過程的閉環(huán)

自動調節(jié)是依靠模擬調節(jié)器或DDC計算機來完成的。22

4、采用SCC系統的原因：由于DDC系統在進行實時控制時，采樣周期不能太長。而較短的采樣周期又難以完成較為復雜的運算與控制，SCC系統則可以完成較為復雜的計算，如優(yōu)化計算、自適應算法等，而將計算出的最佳設定值送給DDC系統或模擬調節(jié)器去執(zhí)行，因此，可實時實現優(yōu)化控制。23

5、集中型控制系統：DDC系統和SCC系統都屬于集中型控制系統，當這種系統集中了很多的控制回路時，就必然會帶來“危險高度集中”的問題，從而使系統的可靠性大為降低。這就要求控制由集中型向分散型轉移，于是出現了“控制分散、信息集中”的集散型控制系統。24集散控制系統（

DistributedControlSystem——DCS）4定義：集散控制系統（DCS）又稱為分散型控制系統，是

對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控

制的一種分布式計算機控制系統。工作原理：系統將若干臺微機分散應用于過程控制，全

部信息通過通信網絡由上位管理機監(jiān)控，實

現最優(yōu)化控制，通過CRT裝置、通信總線、鍵

盤、打印機等進行集中操作、顯示和報警。25生產管理級過程管理級過程控制級（協調基本控制器的工作，達到動態(tài)優(yōu)化。）（工廠級）“集中管理、分散控制”26特征：采用分散控制、集中操作、分級管理和綜合協調的

設計原則與網絡化的控制結構，形成分級分布式控

制。結構層次：分級遞階。每一級由若干子系統組成，形成金

字塔結構。同一級的各決策子系統可同時對下

級施加作用，同時又受上級的干預，子系統可

通過上級互相交換信息。通常由分散過程控制級（DDC）、過程管理級

（SCC）和生產管理級（MIC）等3級組成。27分散過程控制級：是DCS的基礎，用于直接控制生產過程。它由各工作站組成，每一工作站分別完成數據采集、順序控制或某一被控制量的閉環(huán)控制等。分散過程控制級收集的數據供過程管理級調用，各工作站接收過程管理級發(fā)送的信息，并依此而工作。所以分散過程控制級基本上屬于DDC系統的形式，但將DDC系統的職能由各工作站分別完成。由于工作任務由各站來完成，因此局部的故障不會影響整個系統的工作，從而避免了集中控制系統中“危險集中”的缺點。28過程管理級：對生產過程實現集中操作和統一管理，對生產過程進行監(jiān)視，承擔最優(yōu)化任務。過程管理級基本上屬于SCC系統的形式，能根據生產管理級的技術要求，確定分散過程控制級最優(yōu)給定量。過程管理級能全面地反映各工作站的情況，提供充分的信息，因此本級的操作人員可以據此直接干預系統的運行。29生產管理級：是整個系統的中樞，與辦公室自動化連接起來，實現整個企業(yè)的綜合信息管理，主要執(zhí)行生產管理和經營管理功能，提供管理決策信息。并擔負起全廠的總體協調管理，包括各類經營活動、人事管理等。具體的，它根據過程管理級提供的信息及生產任務的要求，編制全面反映整個系統工作情況的報表，審核控制方案，選擇數學模型，制定最優(yōu)控制策略，并對下一級下達命令。30操作、管理、顯示高度集中，先進的人機聯系方式；系統功能遞階分層，水平分散，危險分散，可靠性高；硬件采用單元模塊化積木式組合方式，可分為二級、三級、或四級的組裝積木結構，結構組合靈活方便；軟件標準化模塊化，按需選用，組態(tài)修改靈活，可實現先進復雜的控制算法；可靠性高，完善的在線故障診斷、差錯容錯控制技術，冗余技術；先進高速的網絡通信技術和開放式網絡結構顯著特點：31集散控制系統的發(fā)展：1）產生：70年代中期誕生世界上第一套DCS系統TDC-2000，

于1975由美國Honeywell公司生產2）實現的基礎理論基礎：大系統理論物質基礎：4C技術：

CommunicationComputerControlCRT3）設計思想：遞階分層、水平分散32三個時期：初創(chuàng)期（1975~1980）成熟期（1980~1985）擴展期（1985年以后）初創(chuàng)期：該時期的DCS系統是一個具有許多微處理機的分級控制系統，它采用分散的控制設備來適應分散的生產過程，通過高速數據通道將系統各個單元聯系起來。其通信系統是一初、中級的局部網絡，全系統由一個通信指揮器指揮和協調。初創(chuàng)期具有代表性的DCS系統有Spectrum(Foxboro公司)、Network(貝利公司)、Centum(日本橫河公司)33成熟期：該時期的DCS系統從原來單純的工業(yè)控制向生產管理自動化發(fā)展。大規(guī)模IC的發(fā)展以及計算機技術、自動控制技術、數據通信技術、圖像處理技術的飛速發(fā)展，使得DCS系統在擴大功能、數據通信以及工業(yè)自動化信息管理等方面有所提高，形成第二代DCS系統。成熟期具有代表性的DCS系統有TDC3000(Honeywell公司)、PROVOX(Fisher)、MCS(貝利公司)、YEWPACK-MARKII(日本橫河公司)等34擴展期：該時期的DCS系統增加了第三層——綜合信息管理層（生產管理級），把過程控制、監(jiān)督控制、管理調度有機結合在一起，采用專家系統、MAP標準（一種ISO開放互連OSI結構基礎上的加工自動化協議）以及引入計算機集成制造系統CIMS等，擴展期DCS的特點是綜合化、開放化和現場級的智能化。35綜合化

包括縱向和橫向兩方面。縱向方面加強管理功能，包括從原料進廠到生產設計、計劃進度、質量檢查、成品包裝、出廠以及供銷等一系列的管理制度。橫向方面則形成過程自動化與順序控制、電機控制相結合的計算機、儀表、電器綜合控制系統。開放化

是DCS按照國際統一標準組成“開放”的系統網絡，便于不同公司生產的DCS產品之間方便地進行通信?，F場級的智能化是指現場傳感器或變送器智能化，現場儀表可以由現場通信器或系統的工作站進行遠程訪問、組態(tài)、調零、調量程及自動標定。傳感器輸出的數字信號直接在現場儀表的通信網絡上傳遞。36擴展期具有代表性的DCS系統有TDC3000UCN,CENTUM-XL,I/ASeries(Foxboro)。這一時期DCS的基本組成與第二代相比變化不大，但它的LAN采用MAP協議或與MAP兼容的協議，各個節(jié)點工作站軟、硬件功能均有所加強，現場級智能儀表也有發(fā)展。MAP[MobileApplicationPart]是NO.7信令系統的應用層協議。MAP的主要功能是在MSC和HLR、VLR、EIR等網絡數據庫之間交換與電路無關的數據和指令,從而支持移動用戶漫游、頻道切換和用戶鑒權等網絡功能。37現場總線控制系統（

FieldbusControlSystem——FCS）51）、現場總線技術的發(fā)展概況

現場總線是一種工業(yè)數據總線，是自動化領域中通訊體系最底層的低成本網絡。根據國際電工委員會(IEC)的標準和現場總線基金會（FF）的定義：“現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸多分支結構的通訊網絡”?，F場總線是綜合自動化發(fā)展的需要：隨著計算機、信息技術的飛速發(fā)展，世界最重大的變化是全球市場的形成，從而導致競爭空前加劇，產品技術含量高、更新換代快。處于全球市場中的工業(yè)生產必須加快新產品的開發(fā)，按市場需求調整產品的上市時間T(Timetomarket)，改善質量Q(Quality)，降低成本C(Cost)，完善售后服務S(Service)。追求完善的T、Q、C、S是一個永無止境的過程，它能不斷的促進技術進步與管理改革。因此形成了計算機集成制造系統CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)，它采用系統集成、信息集成的觀點來組織生產。把市場、生產技術、制造過程、企業(yè)管理、售后服務看作要統一考慮的生產過程，并采用計算機、自動化、通信等技術來實現整個過程的綜合自動化，以改善生產加工、管理決策等。38計算機為CIMS的實施提供了良好的物質基礎。但處于企業(yè)生產過程底層的測控自動化系統，要與外界交換信息，要實現整個生產過程的信息集成，要實施綜合自動化，就必須設計出一種能在工業(yè)現場環(huán)境運行的、性能可靠、造價低廉的通信系統，以實現現場自動化智能設備之間的多點數字通信，形成工廠底層網絡系統，實現底層現場設備之間以及生產現場與外界的信息交換?，F場總線就是在這種背景下產生的。39最初的CIMS術語包含了兩個基本概念：①企業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)是連接在一起的一個整體，需要統一考慮。②整個生產過程實質上是一個數據采集、傳遞和加工的過程，最后形成的產品可看作是數據的物質表現。40

主要用于機電制造行業(yè)，在20世紀80年代，用計算機和網絡集成的、包括決策計劃、生產調度、產品生產控制以及經營銷售、物流輸送、銷售服務管理在內的自動化系統形成規(guī)模。將CIMS的思想用于過程控制中就形成了CIPS

(ComputerIntegratedProcessSystems)。

綜合自動化是中國對這類系統的一種通用叫法，綜合意味著管理與控制一體化，也就是說這類系統能綜合地考慮問題，追求的是整體的優(yōu)化。4142

基本內容包括：以串行通訊方式取代傳統的4－20mA模擬信號，一條現場總線可為眾多的可尋址現場設備實現多點連接，支持底層現場智能設備與高層系統利用公用傳輸介質交換信息；其核心是它的通訊協議，協議必須根據ISO的計算機網絡開放系統的OSI參考模型來制定，它是一種開放的七層網絡協議標準，多數現場總線只使用其中的一、二和七層協議（即物理層、數據鏈路層、應用層，這三層也是最重要和必須考慮的）。即Fieldbus采用了三層網絡結構，流量控制和差錯控制在數據鏈路層執(zhí)行，報文的可靠傳輸在數據鏈路層或應用層執(zhí)行。43

現場總線技術始于20世紀80年代中期，于90年代初期形成了幾種較有影響的的標準，它們是PROFIBUS（processfieldbus過程現場總線，德國和歐洲標準），FIP（法國標準），ISP（可交互系統標準），ISASP50（美國儀表協會標準）。另外還有一些公司廠家推出了自己的現場總線產品，形成了事實上的標準，比較著名的有CAN（controllerareanetwork,控制器局域網絡）、HART（可尋址遠程傳感器數據網絡）和LONWorks（localoperatingnetwork局部操作網絡）。1994年和1995年ISP與WORLDFIP的北美和歐洲分會宣布合并，成立了FF（FieldbusFoundation）現場總線基金會組織，旨在支持和幫助ICE/ISA-SP標準化委員會工作，推動和加速建立一個統一、開放、國際性的國際標準。442）、現場總線控制系統的特征結構模式為：（二層結構）工作站—現場智能儀表：變送器智能部件

智能電磁流量計……

45現場總線控制網絡模型

46

現場總線系統打破了傳統控制系統的結構形式:傳統模擬控制系統采用一對一的設備連線，按控制回路分別進行連接。位于現場的測量變送器與位于控制室的控制器之間，控制器與位于現場的執(zhí)行器、開關、馬達之間均為一對一的物理連接。現場總線系統由于采用了智能現場設備，能夠把原先DCS系統中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊置于現場設備，加上現場設備具有通信能力，現場的測量變送儀表可以與閥門等執(zhí)行機構直接傳送信號，因而控制系統能夠不依賴控制室的計算機或控制儀表，直接在現場完成，實現了徹底的分散控制。47484950FCS與傳統DCS相比：FCS和DCS網絡結構比較

51DCSFCS大系統，投資一步到位，靈活性較差信息處理現場化，投資起點低，可以邊用、邊擴、邊投運封閉開放必須有D/A與A/D轉換，模擬信號傳輸全數字化DCS的每秒2~5次縮短了控制周期，FCS的每秒10~20次配備大量隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O柜減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等，同時也節(jié)省了設計、安裝和維護費用結構復雜，專用化FCS組態(tài)相對簡單，結構、性能標準化52

現場總線控制系統在技術上具有如下特點：系統的開放性開放是指總線標準、通信協議的一致性、公開性，強調對標準的共識與遵從。一個開放系統是指它可以與世界上任何地方遵守相同標準的其他設備或系統連接。不同廠家的設備之間可實現信息交換。用戶可按自己的需要，把來自不同供應商的產品組成大小隨意的系統。因此，借助現場總線可以構筑自動化領域的開放互連系統。53互可操作性與互換性互可操作性是指相互連接儀表間、設備間及系統間的信息傳送與溝通，可實現點對點、一點對多點的數字通信?；Q性則意味著不同生產廠家的性能類似的儀表、設備可實現相互替換?，F場設備的智能化與功能自治性它將傳感器測量、補償計算、線性化處理、工程量變換與控制等功能分散到現場設備中完成，僅靠現場設備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設備的運行狀態(tài)。54系統結構的高度分散性現場總線已構成一種新的全分散性控制系統的體系結構。從根本上改變了現有DCS集中與分散相結合的集散控制系統體系，簡化了系統結構，提高了可靠性。對現場環(huán)境的適應性作為工廠網絡底層的現場總線，是專為現場環(huán)境而設計的，可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強的抗干擾能力，能采用兩線制實現供電與通信，并可滿足本質安全防爆要求等。55現場總線控制系統的優(yōu)點:節(jié)省硬件數量與投資節(jié)省安裝費用節(jié)省維護開銷用戶具有高度的系統集成主動權提高了系統的準確性與可靠性56五、過程控制技術的發(fā)展概況及趨勢過程控制的發(fā)展過程11）過程工業(yè)：石化、電力、冶金、造紙、化工、醫(yī)藥、食品等

它們的特點是連續(xù)性

根據有關統計，我國產品銷售額排名的前十名中，約

有80％～90％屬于連續(xù)工業(yè)，按利潤排名的前20名中

，連續(xù)工業(yè)約占70％

連續(xù)工業(yè)逐步向大型化、自動化以及集成化方向發(fā)展572）從控制工程的觀點來看，過程工業(yè)有如下一些特點：

連續(xù)工業(yè)生產往往伴隨有物化反應、生化反應、相變過程等，因此過程機理十分復雜。被控對象往往是高維、耦合、大時滯、嚴重不確定性與非線性等，控制起來非常困難連續(xù)工業(yè)經常在高溫、高壓、易燃、易爆等環(huán)境下運行，生產的安全性是至關重要的。因此對自動控制系統的可靠性提出了非常苛刻的要求583）過程控制的發(fā)展回顧：大約經歷了以下三個發(fā)展階段

第一階段（70年代以前）：控制理論主要是經典控制理論

所能用的控制工具主要是常規(guī)儀表，如氣動或者電動儀表

在控制系統方面，絕大多數是單變量的簡單控制系統，對于比較重要的工藝變量則設計串級調節(jié)系統或前饋調節(jié)系統

控制要求——安全、平穩(wěn)59第二階段(70～80年代)：基于現代控制理論的先進過程控制(AdvancedProcessControl)應運而生出現先進過程控制的基礎有二，一是市場上先進的控制工具如集散控制系統(DCS)、現場總線系統(FCS)的出現與完善，二是現代控制理論的不斷發(fā)展與提高，出現了一些新型控制策略，成為目前國內外學術界與工程界的熱門研究課題，如60模糊控制——其實我很清楚最優(yōu)控制---沒有更好只有最好自適應控制——以變制變魯棒控制——以靜制動預測控制——未卜先知故障診斷——神醫(yī)妙手人工智能——智慧之巔專家系統——身邊的專家推理控制——經驗的作用控制要求——優(yōu)質，高產，低耗61第三階段(90年代以后)：控制理論：多學科交叉控制工具：計算機網絡控制要求：市場預測，柔性生產，綜合管理62盡管先進過程控制能對重要的工藝變量提高控制質量并產生較明顯的經濟效益，但是它們仍然只是相互孤立的控制系統。將控制、優(yōu)化、調度、管理等集于一體的控制模式并將信號處理技術、數據庫技術、通信技術以及計算機網絡技術進行有機結合發(fā)展高級自動化有更重要的意義，因此也就出現了所謂綜合自動化系統。這種全新的綜合自動化的系統稱為計算機集成系統(ComputerIntegratedProcessSystem，簡稱CIPS)，可以認為是過程控制發(fā)展中的第三階段。63過程控制技術的發(fā)展趨勢2過程建模1目前采用的建模方法有兩類。一類是機理建模，也就是根據過程本身的內在機理，利用能量平衡、物質平衡、反應動力學等規(guī)律來建立系統的模型；另一類是系統辨識方法，也就是根據被控過程的輸入、輸出數據建立數學模型，屬于這類方法的有最小二乘法、人工神經元網絡、模糊模型等。過程工業(yè)中對象種類繁多，由于其物化反應、生化反應等非常復雜的變化，要想從機理來建立一個準確的數學模型是非常困難的。特別是對于一些高維的復雜對象，若采用嚴格的機理推導往往會得到由幾百個乃至幾千個微分方程組成的數學模型，它們的求解將會十分困難。就目前過程控制水平而言，工業(yè)過程模型化仍然是控制系統設計與開發(fā)的瓶頸。在這一方面，今后仍有大量的工作要完成。64控制策略與方法2在控制系統的設計與開發(fā)方面，控制策略(算法)是核心。目前在學術界所研究、開發(fā)出來的控制策略(算法)多到令人目不暇接，但其中許多算法仍只停留在計算機仿真或實驗裝置的驗證上，真正能有效地應用在工業(yè)過程中的仍為數不多。比較公認(特別是能得到工程界認可)的先進控制策略(算法)：1)改進或復合PlD控制算法2)預測控制（三要素：模型預測、滾動優(yōu)化和反饋校正）許多國外著名的控制工程公司，如Setpoint公司、Treiber公司、Prdfimafies公司、PredictiveControl公司、霍尼韋爾公司、橫河公司等，都開發(fā)了各自的商業(yè)化預測控制軟件包，并被廣泛地應用于大型工業(yè)過程控制。我國在“九五”計劃期間，組成了以浙江大學為首的高校攻關組。旨在自行開發(fā)我國的工業(yè)過程控制商業(yè)化軟件包，其中就包括有多變量預測控制軟件包。653)自適應控制在過程工業(yè)中，很多的過程是時變的，如反應器中催化劑活性的變化；換熱器中結垢的產生與發(fā)展等均會使過程的特性發(fā)生變化。如采用參數與結構固定不變的控制器，則控制系統的性能會不斷惡化。這時就需要采用自適應控制系統來適應時變的過程。瑞典的Astrom教授與英國的Clarke教授在這方面做了許多開拓性的研究工作。國內外許多學者在他們的基礎上進行了大量的改進、提高、完善及應用工作。4)智能控制傳統的控制方法在很大的程度上依賴于過程的數學模型，但是，至今獲取過程的