二、 先進(jìn)控制

　　雖然傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)對(duì)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(jiǎn)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(kuò)大和復(fù)雜性的增加，對(duì)安全參數(shù)和過程被控變量的波動(dòng)范圍要求越來越嚴(yán)格，特別是對(duì)于那些危險(xiǎn)性大、規(guī)模大、自動(dòng)化程度高的工業(yè)生產(chǎn)過程，簡(jiǎn)單的PID控制系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)了。具體表現(xiàn)在單回路PID控制系統(tǒng)對(duì)于復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程，其被控變量波動(dòng)較大，難以實(shí)現(xiàn)邊界控制。另一方面，對(duì)于多變量的工業(yè)生產(chǎn)過程，這種簡(jiǎn)單的控制方法不能實(shí)現(xiàn)多變量控制。

　　自20世紀(jì)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(cè)控制方式，于20世紀(jì)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(jìn)控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用的新時(shí)代。尤其是大型化工、石油化工、鋼鐵、電站等生產(chǎn)運(yùn)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(jìn)控制(AdvancedProcessControl——APC)是對(duì)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(jì)算機(jī)控制算法。由于先進(jìn)控制的內(nèi)涵豐富，同時(shí)帶有較好的時(shí)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(jìn)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(jìn)控制策略，這不僅容易實(shí)現(xiàn)，而且也方便操作和維護(hù)，從而保證先進(jìn)控制系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。

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　　先進(jìn)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(yùn)行的同時(shí)，可獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益，其投資收益關(guān)系如圖1—4所示。通過先進(jìn)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(zhǎng)久安全。另外，可以實(shí)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。