在复杂工业过程中经常会遇到多种约束条件、多变量和强耦合、非线性、大时滞、多控制目标等问题。以上这些问题使用常规的控制技术已不能满足其要求。而采用先进控制，可以很好的解决上述问题。如何将先进控制技术应用到生产过程，并产生实际的经济效益，是当前工业自动化研究领域中所必须解决的问题。而随着计算机技术、硬件技术、网络技术的飞速发展，先进控制技术的产业化正逐步实现。 本文结合造纸过程，讨论造纸过程定量水分控制的算法设计和软件实现。充分考虑到造纸过程本身是一个复杂的传热传质过程，干扰多，耦合严重、纯滞后大等特点，利用OPC技术和多变量自学习解耦控制技术实现造纸过程的先进控制软件的设计，详尽阐述了造纸机定量水分专用控制装置的设计方案、特点、相关的软硬件资料和控制策略的具体实施。 本文的主要内容如下： 1、文详细分析了造纸过程先进控制的产生原因和发展过程，全面、系统地概述了造纸过程先进控制的研究现状和研究成果，并指出了理论研究与实际应用中所存在的困难和一些急需解决的问题。 2、造纸过程定量水分专用控制装置的调度、优化、控制等各个环节均给出了一个最新的研究成果。在调度层针对具有随机需求和纸机故障的造纸车间，建立了数学模型，并利用一致化转移方法将其转化为离散动态规划问题。分析了生产两种品种的纸机的最优策略的结构品质，提出了一种简易可行的次优控制策略：阈值控制策略。并给出了求解最优函数的方法。 3、在控制层则对定量水分的解耦控制设计了多变量自学习动态解耦控制方案，并分析了其他常规解耦方案，比较了各方案之间的优缺点，表明多变量自学习动态解耦方法控制效果好、鲁棒性强，适用于不易建立精确11 第一章综述 数学模型且比较复杂的工业过程。同时还给出了一个针对两种性能指标 的最优控制算法：H／V；混合优化控制算法，给出了求解最优控制器的 上逼近算法及其凸二次规划求解方法。 4、针对造纸过程的特点，给出了软件设计方案，介绍了OPC方法，分析了 OPC技术在先进控制软件中的应用方式，并指出如何在DCS 中使用‘。 OPC。同时给出了我们自主开发的高级过程控制算法软件包的实现方法。 5、本文对造纸过程定量水分环节设计了专用控制装置，集管理与控制于一 体，首先分别对造纸过程工艺流程及机理工况进行了分析，充分考虑造 纸过程的特点，采用两种控制方案对系统进行了建模和控制，给出了造 纸过程定量水分控制的综合自动化系统的设计方案。该方案能够根据系 统具体工况的改变实时调整控制决策，从而使得系统具有更快、更强的 适应能力，增加产量、节约原料和提高经济效益。 6、针对造纸过程水分难于测量的特点给出了水分的软测量模型和在线修正 方案。 最后对全文进行了概括性总结，并指出了理论和应用上有待进一步研究的问题。