第1章 绪论
1.1 概述
在现实世界中,随着工业过程H益走向大型化、连续化、复杂化,很多系统极其复杂,具有高度的非线性、强耦合性、不确定性、信息不完全性和大时滞等特性,并存在苛刻的约束条件,使常规控制无法得到满意的控制效果。由此,先进的工业控制技术也就应运而生。先进控制的目标就是为了解决那些采用常规控制效果不佳甚至无法对付的复杂工业过程控制问题。先进控制的实现通常需要足够的计算能力作为支持,其主要技术内容有:过程辨识技术;过程变量的采集、处理和软测量技术;先进控制算法,如传统的串级、比值、前馈控制等和发展中的鲁棒控制、神经网络控制、模糊控制等以及过程的故障检测、预报、诊断和处理。
对于过程控制的发展阶段,不同的专家和学者有着不同的见解,但大多数学者认为过程控制大致经历了以下三个发展阶段。
**阶段,在20世纪70年代以前,由于受到控制理论和控制工具的限制,过程工业的自动化水平相对来讲较低。当时的控制理论主要是经典控制理论,所用到的控制工具主要是常规仪表,控制系统绝大多数是单变量的简单控制系统。但对于复杂的对象,即对于高维、大时滞、严重非线性、耦合及严重不确定性现象,上述简单控制系统往往无能为力。第二阶段,在20世纪70~80年代,基于现代控制理论的先进过程控制应运而生。出现先进过程控制的基础是:市场上先进控制工具的出现与完善,现代控制理论的不断发展与提高。
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