二、 先进控制

　　虽然传统PID控制系统对于一般工业生产过程都能满足控制要求，再加上这种控制方式比较简单，也容易操作，所以受到工业界的欢迎。但是，随着工业生产过程规模的扩大和复杂性的增加，对安全参数和过程被控变量的波动范围要求越来越严格，特别是对于那些危险性大、规模大、自动化程度高的工业生产过程，简单的PID控制系统已远远不能适应了。具体表现在单回路PID控制系统对于复杂的工业生产过程，其被控变量波动较大，难以实现边界控制。另一方面，对于多变量的工业生产过程，这种简单的控制方法不能实现多变量控制。

　　自20世纪60年代发展起来的现代控制，在航空航天领域，取得了较好的应用以后，人们一起寻求各种现代控制算法，企图能在复杂的工业生产过程控制中应用，特别是在具有代表性的流体工业系统。经过30多年的努力，首先是基于模型的预测控制方式，于20世纪80年代在复杂的工业生产过程取得成功应用以后，从而形成了先进控制在工业生产过程中应用的新时代。尤其是大型化工、石油化工、钢铁、电站等生产运行过程的应用。成为改变和提升装置安全生产水平的根本性措施。

　　先进控制(AdvancedProcessControl——APC)是对那些不同于常规单回路PID控制，并具有比常规PID控制更好控制效果的控制策略的统称，而非专指某种计算机控制算法。由于先进控制的内涵丰富，同时带有较好的时代特征，即用来处理那些采用常规控制无法控制的复杂工业过程。

　　先进控制与常规(PID)控制的关系如图1—3所示。这种结构形成是在原来常规控制方案基础上，加上先进控制策略，这不仅容易实现，而且也方便操作和维护，从而保证先进控制系统安全可靠地运行。

　　先进控制在复杂的关键工业生产过程中应用，在保证装置安全运行的同时，可获得很好的经济效益，其投资收益关系如图1—4所示。通过先进控制系统的控制，使得生产过程非常平稳，从而可以提高生产装置的处理能力和长久安全。另外，可以实现多变量协调控制和优化控制，可以提高工业生产过程整体与系统的安全生产水平。