過(guò)程控制的發(fā)展及控制理論及技術(shù)、儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與微電子技術(shù)以及連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)本省的技術(shù)等多種學(xué)科與技術(shù)的發(fā)展有著緊密的關(guān)系。在初期階段，生產(chǎn)規(guī)模小，設(shè)備少，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程的控制主要靠一些簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x表，由人工操作來(lái)完成。接著，一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)由水位控制，流量控制等相繼問(wèn)世。到了20世紀(jì)50年代、60年代，隨著連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)向大規(guī)模、高效率的發(fā)展，沒(méi)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制的參與，生產(chǎn)過(guò)程就不能正常進(jìn)行。因此，自動(dòng)化技術(shù)便獲得了較迅速的發(fā)展。自動(dòng)化儀表形成了標(biāo)準(zhǔn)化系列，出現(xiàn)了以單元儀表為代表的具有明顯不同特點(diǎn)的若干代產(chǎn)品。自動(dòng)控制系統(tǒng)由簡(jiǎn)單回路發(fā)展到了復(fù)雜控制系統(tǒng)。控制方式有基地是逐步發(fā)展到集中控制方式。這個(gè)時(shí)期控制的目標(biāo)是保證生產(chǎn)品文、正常地進(jìn)行，減少事故。 20世紀(jì)70年代，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的水平有了更大的提高。分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著過(guò)程控制進(jìn)入了一個(gè)計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。自動(dòng)化儀表的技術(shù)更新無(wú)毒也明顯加快。特別是智能化儀表的出現(xiàn)，使過(guò)程控制達(dá)到了一個(gè)新的水平。20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)比分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了更大的進(jìn)步。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)于一身，給過(guò)程控制帶來(lái)了又一場(chǎng)革命，過(guò)程控制進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代，為最優(yōu)控制、智能控制等先進(jìn)控制方式的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。過(guò)程控制的目標(biāo)也已經(jīng)由過(guò)去的維持生產(chǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低消耗低污染。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，世界市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，高質(zhì)量、高效益、高節(jié)能、低成本及市場(chǎng)的高度適應(yīng)性將成為過(guò)程控制進(jìn)一步追求的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)的生產(chǎn)、管理、產(chǎn)品更新與技術(shù)發(fā)展的綜合自動(dòng)化，是過(guò)程控制的必然發(fā)展趨勢(shì)。
20世紀(jì)50年代、60年代，過(guò)程控制的理論基礎(chǔ)是以傳遞函數(shù)分析法為中心的經(jīng)典控制理論。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程被分解為若干互不相關(guān)的分過(guò)程，對(duì)每個(gè)分過(guò)程用單輸入單輸出控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，很少考慮控制系統(tǒng)間的相互聯(lián)系。這只是一種局部控制。由于生產(chǎn)過(guò)程向大規(guī)模、連續(xù)化、高效率方向的發(fā)展，也是生產(chǎn)過(guò)程多變量的耦合，非線(xiàn)性等特點(diǎn)變得突出起來(lái)。一狀態(tài)空間分析法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論，在過(guò)程控制中逐步獲得了廣泛的應(yīng)用。過(guò)程控制由局部控制逐步發(fā)展到全局控制及全局的最優(yōu)控制；有單變量控制發(fā)展到多變量控制；由線(xiàn)性系統(tǒng)控制發(fā)展到非線(xiàn)性系統(tǒng)的控制。但是，遞函數(shù)、狀態(tài)空間表達(dá)式都是可得到的數(shù)學(xué)模型。所以，經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論都是基于模型的控制理論。而過(guò)程控制的對(duì)象的數(shù)學(xué)模型常常是未知的或非常粗糙的，在有些情況下，由于生產(chǎn)條件變化等原因還會(huì)使模型的參數(shù)甚至于模型的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。過(guò)程控制中遇到的高度非線(xiàn)性問(wèn)題，復(fù)雜的控制任務(wù)的實(shí)現(xiàn)等，采用傳統(tǒng)的基于模型的控制理論去解決，也有較大的難度。控制理論與其他學(xué)科的相互滲透，相互交叉，使控制理論發(fā)展到了一個(gè)更高級(jí)的階段：智能控制階段。也有不少人認(rèn)為智能控制是一個(gè)新興的交叉學(xué)科。智能控制系統(tǒng)是具有一定智能行為的系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)輸入問(wèn)題，系統(tǒng)能?chē)?guó)根據(jù)輸入任務(wù)，反饋信息，產(chǎn)生合適的決策和控制作用，最終能得出一個(gè)合適的求解問(wèn)題的響應(yīng)。專(zhuān)家控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)空時(shí)系統(tǒng)、模糊邏輯控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)等都是智能控制的組成部分。智能控制的理論和技術(shù)還在發(fā)展中。智能控制在過(guò)程控制中的應(yīng)用將會(huì)大大促進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)的發(fā)展。
過(guò)程控制的發(fā)展及控制理論及技術(shù)、儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與微電子技術(shù)以及連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)本省的技術(shù)等多種學(xué)科與技術(shù)的發(fā)展有著緊密的關(guān)系。在初期階段，生產(chǎn)規(guī)模小，設(shè)備少，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程的控制主要靠一些簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x表，由人工操作來(lái)完成。接著，一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)由水位控制，流量控制等相繼問(wèn)世。到了20世紀(jì)50年代、60年代，隨著連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)向大規(guī)模、高效率的發(fā)展，沒(méi)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制的參與，生產(chǎn)過(guò)程就不能正常進(jìn)行。因此，自動(dòng)化技術(shù)便獲得了較迅速的發(fā)展。自動(dòng)化儀表形成了標(biāo)準(zhǔn)化系列，出現(xiàn)了以單元儀表為代表的具有明顯不同特點(diǎn)的若干代產(chǎn)品。自動(dòng)控制系統(tǒng)由簡(jiǎn)單回路發(fā)展到了復(fù)雜控制系統(tǒng)。控制方式有基地是逐步發(fā)展到集中控制方式。這個(gè)時(shí)期控制的目標(biāo)是保證生產(chǎn)品文、正常地進(jìn)行，減少事故。 20世紀(jì)70年代，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的水平有了更大的提高。分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著過(guò)程控制進(jìn)入了一個(gè)計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。自動(dòng)化儀表的技術(shù)更新無(wú)毒也明顯加快。特別是智能化儀表的出現(xiàn)，使過(guò)程控制達(dá)到了一個(gè)新的水平。20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)比分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了更大的進(jìn)步。它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)于一身，給過(guò)程控制帶來(lái)了又一場(chǎng)革命，過(guò)程控制進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代，為最優(yōu)控制、智能控制等先進(jìn)控制方式的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。過(guò)程控制的目標(biāo)也已經(jīng)由過(guò)去的維持生產(chǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低消耗低污染。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，世界市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，高質(zhì)量、高效益、高節(jié)能、低成本及市場(chǎng)的高度適應(yīng)性將成為過(guò)程控制進(jìn)一步追求的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)的生產(chǎn)、管理、產(chǎn)品更新與技術(shù)發(fā)展的綜合自動(dòng)化，是過(guò)程控制的必然發(fā)展趨勢(shì)。
20世紀(jì)50年代、60年代，過(guò)程控制的理論基礎(chǔ)是以傳遞函數(shù)分析法為中心的經(jīng)典控制理論。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程被分解為若干互不相關(guān)的分過(guò)程，對(duì)每個(gè)分過(guò)程用單輸入單輸出控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，很少考慮控制系統(tǒng)間的相互聯(lián)系。這只是一種局部控制。由于生產(chǎn)過(guò)程向大規(guī)模、連續(xù)化、高效率方向的發(fā)展，也是生產(chǎn)過(guò)程多變量的耦合，非線(xiàn)性等特點(diǎn)變得突出起來(lái)。一狀態(tài)空間分析法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論，在過(guò)程控制中逐步獲得了廣泛的應(yīng)用。過(guò)程控制由局部控制逐步發(fā)展到全局控制及全局的最優(yōu)控制；有單變量控制發(fā)展到多變量控制；由線(xiàn)性系統(tǒng)控制發(fā)展到非線(xiàn)性系統(tǒng)的控制。但是，遞函數(shù)、狀態(tài)空間表達(dá)式都是可得到的數(shù)學(xué)模型。所以，經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論都是基于模型的控制理論。而過(guò)程控制的對(duì)象的數(shù)學(xué)模型常常是未知的或非常粗糙的，在有些情況下，由于生產(chǎn)條件變化等原因還會(huì)使模型的參數(shù)甚至于模型的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。過(guò)程控制中遇到的高度非線(xiàn)性問(wèn)題，復(fù)雜的控制任務(wù)的實(shí)現(xiàn)等，采用傳統(tǒng)的基于模型的控制理論去解決，也有較大的難度。控制理論與其他學(xué)科的相互滲透，相互交叉，使控制理論發(fā)展到了一個(gè)更高級(jí)的階段：智能控制階段。也有不少人認(rèn)為智能控制是一個(gè)新興的交叉學(xué)科。智能控制系統(tǒng)是具有一定智能行為的系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)輸入問(wèn)題，系統(tǒng)能?chē)?guó)根據(jù)輸入任務(wù)，反饋信息，產(chǎn)生合適的決策和控制作用，最終能得出一個(gè)合適的求解問(wèn)題的響應(yīng)。專(zhuān)家控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)空時(shí)系統(tǒng)、模糊邏輯控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)等都是智能控制的組成部分。智能控制的理論和技術(shù)還在發(fā)展中。智能控制在過(guò)程控制中的應(yīng)用將會(huì)大大促進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)的發(fā)展。
