工業(yè)過(guò)程先進(jìn)控制概述-石紅瑞

博士點(diǎn)）下設(shè)二級(jí)學(xué)科控制理論與控制工程（博士點(diǎn)）模式識(shí)別與智能系統(tǒng)（博士點(diǎn)）檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置（碩士點(diǎn)）系統(tǒng)工程（碩士點(diǎn)）導(dǎo)航制導(dǎo)一、過(guò)程控制（ProcessControl)

的研究對(duì)象和任務(wù)工業(yè)自動(dòng)化涉及的范圍極廣，過(guò)程控制是其中最重要的一個(gè)分支。1、研究對(duì)象：六大參數(shù)的工業(yè)控制問(wèn)題溫度(T)、壓力(P)、液位(L)、流量(F)、成分和物性(A)。范圍：石油、化工、冶金、電力、輕工、紡織等工藝工程。劃分：連續(xù)過(guò)程、間歇過(guò)程或稱批量過(guò)程（BatchProcess)典型被控對(duì)象（過(guò)程）：物料貯存（液體貯存）熱量或質(zhì)量交換（換熱器、精餾塔等）化學(xué)反應(yīng)設(shè)備，如連續(xù)槽反應(yīng)器CSTR(ContinousStirred-TankReactor)2、任務(wù)在了解和掌握生產(chǎn)過(guò)程、工藝流程靜動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，應(yīng)用控制理論對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和綜合，即方案設(shè)計(jì)，最后采用適宜的技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。（自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)）要求：安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。安全型：報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)(ESD)經(jīng)濟(jì)性：節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)穩(wěn)定性：抑制干擾、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行3、過(guò)程控的體系結(jié)構(gòu)

控制理論儀表與計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)過(guò)程(對(duì)象)4、過(guò)程控制系統(tǒng)的組成控制器C(s)執(zhí)行器Gv(s)對(duì)象Gp(s)測(cè)量變送器Gm(s)指令信號(hào)(設(shè)定值)測(cè)量噪聲干擾信號(hào)被控參數(shù)擾動(dòng)TC換熱器溫度控制系統(tǒng)加熱蒸汽被加熱介質(zhì)（德國(guó)）2020自動(dòng)化技術(shù)是下列技術(shù)：電子電氣技術(shù)（ElectronicElectric,EE）機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)工藝流程計(jì)算機(jī)和IT技術(shù)傳感器和變送器驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行系統(tǒng)通信技術(shù)的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)是運(yùn)用和應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)品和工具構(gòu)成一個(gè)完整的針對(duì)流程和生產(chǎn)過(guò)程的解決方案。二、過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展1、被控對(duì)象（生產(chǎn)過(guò)程）簡(jiǎn)單---復(fù)雜---大型---連續(xù)---優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程（卡邊：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低能耗）對(duì)象特性：非線性、時(shí)變、分布參數(shù)、多變量耦合、滯后等2、控制理論的發(fā)展40’：經(jīng)典控制理論系統(tǒng)描述：傳遞函數(shù)分析設(shè)計(jì)方法：根軌跡、Bode圖研究對(duì)象：SISO、線性定常控制方案：PID、串級(jí)、前饋等經(jīng)典控制理論亦稱古典頻域方法60~70’，現(xiàn)代控制理論核心：狀態(tài)空間內(nèi)容包括：以最小二乘法為基礎(chǔ)的系統(tǒng)辨識(shí)；以極小值原理和動(dòng)態(tài)規(guī)劃為核心的最優(yōu)控制；以Kalman

濾波理論為核心的最佳估計(jì)。采用Kalman

濾波器的隨機(jī)干擾下的線性二次型系統(tǒng)(LGQ)宣告時(shí)與方法的完成。研究對(duì)象：MIMO、線性時(shí)變研究?jī)?nèi)容：可控性、可觀性、實(shí)現(xiàn)問(wèn)題、典范型、分解理論、穩(wěn)定性理論使控制由一類工程設(shè)計(jì)方法提高到新的科學(xué)----控制科學(xué)。相繼出現(xiàn)了系統(tǒng)辨識(shí)與參數(shù)估計(jì)、隨機(jī)控制、自適應(yīng)控制、魯棒控制等。航空、航天、制導(dǎo)成績(jī)輝煌，復(fù)雜工業(yè)過(guò)程無(wú)能為力。80~90’，大系統(tǒng)理論與智能控制大系統(tǒng)理論：控制理論廣度挖掘研究大系統(tǒng)的分解及各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，多級(jí)遞解與優(yōu)化控制。智能控制：控制理論深度開(kāi)闊模擬人類智能，模擬人腦的神經(jīng)體液系統(tǒng)、人腦對(duì)模糊變量的處理能力。內(nèi)容包括：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、專家系統(tǒng)21’，網(wǎng)絡(luò)控制基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)是指?jìng)鞲衅?、控制器、?zhí)行器等通過(guò)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)。其特征是系統(tǒng)各組件之間可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換信息研究基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)的各種性能。如：網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制系統(tǒng)的時(shí)延分析；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的能控性和能觀性；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的隨機(jī)狀態(tài)反饋。工業(yè)過(guò)程控制理論頻域時(shí)域系統(tǒng)描述傳遞函數(shù)（非線性→線性化）狀態(tài)方程（連續(xù)→離散化）離散狀態(tài)方程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法描述函數(shù)根軌跡相平面伯德圖奈氏判據(jù)優(yōu)化控制極點(diǎn)配置動(dòng)態(tài)規(guī)劃黎卡提方程控制器PID控制前饋、串級(jí)解耦Smith自整定PID多變量控制器狀態(tài)觀測(cè)器

Kalman濾波器內(nèi)?？刂祁A(yù)測(cè)控制模型參考自適應(yīng)(魯棒控制)系統(tǒng)辨識(shí)(建模方法)頻率響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)相關(guān)分析最小二乘廣義最小二乘極大似然法多變量頻域隨機(jī)過(guò)程非線性系統(tǒng)3、檢測(cè)控制儀表的發(fā)展50’，基地式儀表（電子真空管），自力式溫度調(diào)節(jié)，就地式液位控制60’，單元組合（氣動(dòng)、電動(dòng)）

QDZ：0.02~0.1MPa標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)

DDZП：0~10mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)

DDZШ

：4~20mA、1~5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)DDZ儀表與數(shù)字調(diào)節(jié)器70’,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)DCS(DistributedControlSystem)可編程序控制器PLC(ProgrammableLogicController)數(shù)字調(diào)節(jié)器（早期稱單回路調(diào)節(jié)器）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)DCS的演變DCS體系結(jié)構(gòu)——橫河CS3000DCS的體系結(jié)構(gòu)——SiemensABPLC控制系統(tǒng)丁基生產(chǎn)線工藝流程窗口

報(bào)警匯總和事務(wù)日志窗口XV603P1氣動(dòng)開(kāi)/關(guān)閥的順序和安全聯(lián)鎖梯形圖程序90’，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS(FieldbusControlSystem)國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)IEC和美國(guó)儀表協(xié)會(huì)ISA定義：“現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分枝結(jié)構(gòu)的通訊網(wǎng)絡(luò)；關(guān)鍵標(biāo)志：支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通信?！标P(guān)鍵技術(shù)：智能現(xiàn)場(chǎng)儀表與通訊網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS的主要特征數(shù)字通訊代替4~20ｍＡ模擬傳輸，數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)延伸到工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)；智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備：智能變送器完成測(cè)量、變送基本功能，還具有自診斷、報(bào)警，再現(xiàn)標(biāo)定、PID調(diào)節(jié)、信號(hào)處理、通信等功能，可實(shí)現(xiàn)多參數(shù)傳感變送器。開(kāi)放的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：協(xié)議公開(kāi)、互操作性、互用性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性：總線儀表集檢測(cè)、運(yùn)算、控制于一體，把DCS控制站的功能分配給現(xiàn)場(chǎng)儀表，構(gòu)成一種全分布式控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)?！伴_(kāi)放性、分散性與數(shù)字通信”是現(xiàn)場(chǎng)總線最顯著的特征。更好地體現(xiàn)“信息集中、控制分散的思想?！盕CS與傳統(tǒng)PLC配置方式的比較FCS對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的影響

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一般采用DCS結(jié)構(gòu)。在DCS中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)需要進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，并且I/O端子與PLC或自動(dòng)化儀表一起被放在控制柜中，而不是放在現(xiàn)場(chǎng)。這就需要鋪設(shè)大量的信號(hào)傳輸電纜，布線復(fù)雜，既費(fèi)料又費(fèi)時(shí)，信號(hào)容易衰減并容易被干擾，而且又不便維護(hù)。DCS一般由操作員站、控制站等組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。而且DCS不是開(kāi)放系統(tǒng)，互操作性差，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。而基于PC的FCS則完全克服了這些缺點(diǎn)。

（1）在FCS中，借助于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，所有的I/O模塊均放在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，而且所有的信號(hào)通過(guò)分布式智能I/O模塊在現(xiàn)場(chǎng)被轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)，只需一根電纜就可把所有的現(xiàn)場(chǎng)子站連接起來(lái)，進(jìn)而把現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)非常簡(jiǎn)捷地傳送到控制室監(jiān)控設(shè)備上，降低了成本，又便于安裝和維護(hù)，同時(shí)數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸使系統(tǒng)具有很高的傳輸速度和很強(qiáng)的抗干擾能力。

（2）FCS具有開(kāi)放性。在FCS中，軟件和硬件都遵從同樣的標(biāo)準(zhǔn)，互換性好，更新?lián)Q代容易。程序設(shè)計(jì)采用IEC1131-3五種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言，編程和開(kāi)發(fā)工具是完全開(kāi)放的，同時(shí)還可以利用PC豐富的軟硬件資源。

（3）系統(tǒng)的效率大為提高。在FCS中，一臺(tái)PC可同時(shí)完成原來(lái)要用兩臺(tái)設(shè)備才能完成的PLC和NC/CNC任務(wù)。在多任務(wù)的WindowsNT操作系統(tǒng)下，PC中的軟PLC可以同時(shí)執(zhí)行多達(dá)十幾個(gè)PLC任務(wù)，既提高了效率，又降低了成本。且PC上的PLC具有在線調(diào)試和仿真功能，極大地改善了編程環(huán)境。

八種現(xiàn)場(chǎng)總線列為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1、Type1基金會(huì)總線FF

低速總線H1,用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，能夠通過(guò)總線為現(xiàn)場(chǎng)儀表供電，并支持帶總線供電設(shè)備的本質(zhì)安全高速總線H2，主要用于過(guò)程控制級(jí)、遠(yuǎn)程I/O和其他高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。Type1FCS結(jié)構(gòu)示意圖網(wǎng)關(guān)管理層PC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作站H2(HSE)

EthernetTCP/IPPLC等其他控制站網(wǎng)橋H1低速現(xiàn)場(chǎng)總線2、Type2現(xiàn)場(chǎng)總線----ControlNetControlNet現(xiàn)場(chǎng)總線，技術(shù)基礎(chǔ)RockwellAutomationRockwell自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)總稱Netlinx，具有三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：信息層(Ethernet)、控制層(ControlNet)和設(shè)備層(DeviceNet)。3、Type3現(xiàn)場(chǎng)總線----PROFIBUS德國(guó)西門(mén)子公司是PROFIBUS產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，PROFIBUS為現(xiàn)場(chǎng)總線的歐洲EN50170標(biāo)準(zhǔn)的第二部分。PROFIBUS是一種車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，有三個(gè)兼容部分組成：

PROFIBUS-DPPROFIBUS-FMSPROFIBUS-PA利用PROFIBUS總線構(gòu)成的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)大致可分為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、車間級(jí)和工廠及三層，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)采用PROFIBUS-DP或PROFIBUS-PA現(xiàn)場(chǎng)總線，車間級(jí)采用PROFIBUS-FMS，工廠級(jí)使用IndustrialEthernet。4、Type4現(xiàn)場(chǎng)總線Type4現(xiàn)場(chǎng)總線得到了P-NET(ProcessautomationNET)用戶組織的支持。P-NET是丹麥Process-DataSikebory

Aps從1983年開(kāi)始開(kāi)發(fā)，主要用于啤酒、食品、農(nóng)業(yè)和飼養(yǎng)業(yè)，現(xiàn)已成為歐洲EN50170標(biāo)準(zhǔn)的第二部分。

5、Type5現(xiàn)場(chǎng)總線Type5現(xiàn)場(chǎng)總線即為IEC定義的H2總線，它由FieidbusFoundation現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)組織負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)，并于1998年全面采用已廣泛應(yīng)用于IT產(chǎn)業(yè)的高速以太網(wǎng)HSE(HighSpeedEthernet)標(biāo)準(zhǔn)。6、Type6現(xiàn)場(chǎng)總線SwiftNet是IEC61158中的第六種現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它由美國(guó)SHIPSTAR協(xié)會(huì)主持制定，得到美國(guó)波音公司的支持，主要用于航空和航天等領(lǐng)域。該總線的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高，通信協(xié)議僅包括了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，在標(biāo)準(zhǔn)總沒(méi)有定義應(yīng)用層。7、Type7現(xiàn)場(chǎng)總線成立于1987年的WorldFIP協(xié)會(huì)制定并大力推廣Type7現(xiàn)場(chǎng)總線，WorldFIP協(xié)議現(xiàn)已成為歐洲EN50170標(biāo)準(zhǔn)的第三部分。8、Type8現(xiàn)場(chǎng)總線Interbus

現(xiàn)場(chǎng)總線由德國(guó)PhoenixContact公司開(kāi)發(fā)，得到了Interbus俱樂(lè)部支持。它是一種串行總線系統(tǒng)，適用于分散輸入/輸出，以及不同類型控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳送。9、其他類型現(xiàn)場(chǎng)總線HART協(xié)議，用于現(xiàn)場(chǎng)智能儀表和控制是設(shè)備間通信的一種開(kāi)放協(xié)議，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過(guò)程中過(guò)渡性產(chǎn)品，其特點(diǎn)是在現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上實(shí)現(xiàn)獅子信號(hào)通信。HART協(xié)議最早由Rosemount公司開(kāi)發(fā)并得到E+H，Moor,AB,Siemens,Smar和橫河等許多著名儀表公司的支持。LonWorks總線

LonWorks技術(shù)的核心是具備通訊和控制功能的Neuron芯片,它實(shí)現(xiàn)了完整的LonWorks的LonTalk協(xié)議，由神經(jīng)芯片構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行對(duì)等通信。神經(jīng)元芯片上集成有介質(zhì)訪問(wèn)處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和應(yīng)用處理器三個(gè)８位CPU。CAN(ControllerAreaNetwork)控制局域網(wǎng)CAN最早是由德國(guó)Bosch公司推出，用于汽車內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。得到了Motorola、Intel、Philips、NEC等公司的支持，已廣泛應(yīng)用于離散控制領(lǐng)域。4、過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展生產(chǎn)裝置實(shí)施先進(jìn)控制成為發(fā)展主流70’DCS：PID/SISO，聯(lián)鎖保護(hù)80’多變量預(yù)測(cè)控制為代表的先進(jìn)控制策略的成功提出和應(yīng)用過(guò)程優(yōu)化備受關(guān)注連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，上游---下游整個(gè)生產(chǎn)裝置間的物流分配、物料平衡、能量平衡通過(guò)優(yōu)化獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益?zhèn)鹘y(tǒng)DCS在走向國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放體系

DCS不兼容----FiedBus控制系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(CIPS)是發(fā)展方向

三、先進(jìn)控制APC(AdvancedProcessControl)對(duì)于那些不同于常規(guī)單回路PID控制，且具有比常規(guī)PID控制更好的控制效高的控制策略。先進(jìn)性：在于它們目前在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中尚很少使用，內(nèi)涵豐富，帶有較強(qiáng)的時(shí)代特征。任務(wù)明確：用于處理那些常規(guī)控制效果不好，甚至無(wú)法控制的復(fù)雜工業(yè)過(guò)程。經(jīng)濟(jì)效益顯著：乙烯裝置，投資163萬(wàn)美元實(shí)施先進(jìn)控制，完成后預(yù)期效益600萬(wàn)美元／年?？刂评碚摰陌l(fā)展為先進(jìn)控制奠定了應(yīng)用理論基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為先進(jìn)控制提供了強(qiáng)有力的硬件和軟件平臺(tái)。

先進(jìn)控制的發(fā)展現(xiàn)狀自40’開(kāi)始至今，采用PID控制律的SISO簡(jiǎn)單反饋控制回路已成為過(guò)程控制的核心系統(tǒng)，即便是大量采用DCS的最現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，這類回路仍占80~90%。PID是對(duì)人的簡(jiǎn)單而有效操作方式的總結(jié)與模仿，足以維護(hù)一般工業(yè)工程的聘問(wèn)操作和運(yùn)行，歷史悠久，工業(yè)界較熟悉，且易接受。50’串級(jí)、比值、前饋、均勻、Smith魚(yú)骨等復(fù)雜控制系統(tǒng)，滿足了單變量控制系統(tǒng)的特殊要求，仍是經(jīng)典控制理論，結(jié)構(gòu)和應(yīng)用各有特色，目前仍在繼續(xù)改進(jìn)和應(yīng)用。仍有10~20%的過(guò)程，上述策略無(wú)法奏效，強(qiáng)耦合、不確定、非線性、大純滯后等特性，且為生產(chǎn)過(guò)程的核心部分，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)率、消耗。隨著工業(yè)生產(chǎn)日益走向大型化、連續(xù)化、對(duì)工業(yè)生產(chǎn)工程控制的品質(zhì)提出了更高的要求，控制與經(jīng)濟(jì)效益的矛盾日益尖銳，迫切需要一類先進(jìn)的控制策略。以狀態(tài)空間方法為主體的現(xiàn)代控制理論用于工程控制的困惑：除多變量控制策略自身的不足外，尚有解耦控制在約束處理和控制變更是缺乏靈活性；工業(yè)過(guò)程的復(fù)雜性使得建立正確的數(shù)學(xué)模型較困難；控制理論所需數(shù)學(xué)基礎(chǔ)限制了它為過(guò)程控制界所接受。80’前后，來(lái)自過(guò)程控制界的兩位探索者J.Richalet和C.R.Cutler分別報(bào)道了解決實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境下帶約束多變量耦合系統(tǒng)的控制問(wèn)題，模型預(yù)測(cè)啟發(fā)控制(MPHC)和動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)。自80’后，出現(xiàn)了許多模型預(yù)測(cè)控制的工程化軟件包。預(yù)測(cè)控制軟件包美國(guó)DMC公司的DMC；Setpoint公司IDCOM；Honeywell公司RMPCT；Aspen公司DMCplus；法國(guó)Adersa

公司PFC；加拿大TreiberControl公司的OPC。成功應(yīng)用于石油化工中的催化裂化、常減壓、連續(xù)重整、延遲焦化、加氫裂化等許多重要裝置。先進(jìn)控制策略通過(guò)模型識(shí)別、優(yōu)化算法、控制結(jié)構(gòu)分析、參數(shù)整定和有關(guān)穩(wěn)定性和魯棒性研究，基于模型控制的理論體系已基本形成，并成為應(yīng)用最成功、最具前途的先進(jìn)控制策略。先進(jìn)控制的發(fā)展智能控制：人工控制的長(zhǎng)足進(jìn)步，在許多科學(xué)和工程領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。就過(guò)程控制而言，(1)專家系統(tǒng)：可在工業(yè)過(guò)程故障診斷、監(jiān)督控制、檢測(cè)儀表及控制回路有效性檢驗(yàn)等方面獲得成功應(yīng)用；(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：復(fù)雜非線性過(guò)程的建模，過(guò)程軟測(cè)量和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(3)模糊控制：表示確定性和不確定性兩類混合系統(tǒng)，有效提煉經(jīng)驗(yàn)使之成為知識(shí)進(jìn)而改善已有的控制。非線性控制：工業(yè)過(guò)程內(nèi)在的非線性，如PH值中和過(guò)程，基于線性模型的處理方法很難奏效，近年來(lái)，基于非線性模型（機(jī)理和經(jīng)驗(yàn)）的控制有了較大的發(fā)展。非線性控制尚屬于開(kāi)發(fā)中的先進(jìn)控制策略。魯棒控制：魯棒性是體現(xiàn)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，模型與實(shí)際過(guò)程有差別時(shí)，控制品質(zhì)的變化情況。經(jīng)典理論中穩(wěn)定裕度反應(yīng)系統(tǒng)魯棒性?，F(xiàn)代控制理論為魯棒性的分析提供了更多的方法，預(yù)期是魯棒控制器單獨(dú)提出之后，這一領(lǐng)域研究一直是控制理論界的研究熱點(diǎn)，并逐漸成為一個(gè)獨(dú)立分支。與其說(shuō)魯棒控制是一種控制策略，倒不如說(shuō)它是一種控制器，設(shè)計(jì)