基于增益自适应纯滞后补偿的加热炉多点平均温度控制(3)
随着计算机技术的发展与进步，预知紧密结合的计算机仿真技术也得到了飞速发展，其发展趋势主要体现在以下方面：硬件方面，基于多CPU并行处理技术的全数字仿真将有效提高仿真系统的速度，大大增大数字仿真的实时性。应用软件方面，直接面向用户的数字仿真软件下不断推陈出新，各种专家系统与智能化技术将更深入地应用于仿真软件开发之中，使得人机界面、结果输出，综合评判等方面达到更理想的境界。分布式数字仿真，充分利用网络技术进行分布式仿真，投资少，效果好。虚拟现实技术，综合了计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、显示技术以及仿真技术等多学科，使人仿佛置身于真实环境之中，这就是“仿真”追求的最终目标。
过程控制是一门应用性和实践性很强的学科，实验室这一学科的一个重要环节。许多重要的概念和方法必须通过实验才能更好掌握。进行过程控制系统仿真实验不仅可以加深对过程控制的理解和认识，为以后在自动化仪表和过程控制系统上进行实验打下基础，而且还可以通过仿真研究控制系统和复杂控制算法。
在过程控制中，仿真技术通过模拟被控对象在控制策略作用下的行为，检验控制的有效性，并对被控对象模型和算法做出评价。从20世纪40年代开始直至今日，采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路已经成为过程控制的核心系统。以经典的PID控制理论为基础，主要使用频域分析方法进行控制系统的设计。目前，PID控制仍然得到广泛的应用，即便是在大量采用DCS、FCS控制的现代流程工业生产过程中，采用PID的回路仍占总回路的80%~90%。因为PID控制算法足以文护一般过程的平稳操作与运行，而且这类算法简单且应用历史悠久，容易为操作人员接受。在工业生产过程中，仍有10%~20%的控制问题采用PID控制盒串级、比值、前馈等景点复杂控制策略无法奏效，所涉及的被控过程往往具有强耦合性、不确定性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特性，并存在着苛刻的约束条件，更重要的是它们大多数是生产过程中的核心部分，直接关系到产品的质量、生产率和成本等有关指标。合理的过程控制方案可以带来巨大的经济效益，但是由于工业过程具有的不确定性、耦合性、非线性等特点和安全上的要求，必须进行有效和安全的控制。这一切决定了控制方案不能直接实施于现场，而是在实施前进行大量的仿真实验，但这些实验在实际现场进行是不现实的，因为这样既不安全又不经济，这就给控制方案的应用和发展带来诸多不便，如果在投入实际运行之前能够对控制方案、策略和算法进行大量的仿真实验，则既可以提高安全性又可以取得更好的控制效果，因此，仿真技术已经广泛应用于连续工业生产过程领域，显示出巨大的经济效益，其成效得到了过程工业界的一致认同。过程控制系统仿真就是以郭晨给控制系统模型为基础，采用数学模型替代实际控制系统，以计算机为工具，对过程控制系统进行实验、分析、评估及预测研究的一种技术与方法。