硫酸铵(ammonium sulfate)作为一种重要的工业产品,在社会各行各业中得到了广泛的应用,同时人们对硫酸铵的产品质量也提出了更高的要求,而其质量的高低在很大程度上依赖于生产中的蒸发结晶过程。所以,如何提高硫酸铵蒸发过程的控制性能,将先进的控制策略运用于其中,对于提高硫酸铵的产品质量具有重要的意义。本文以某冶炼厂硫酸铵生产中的蒸发过程为背景,在研究分析蒸发过程工艺的基础上,针对该过程进行建模、仿真、先进控制策略研究及控制系统的设计。论文主要从以下几个方面对该课题进行了研究:(1)在对硫酸铵蒸发工艺进行分析的基础上,建立了四效蒸发器的动态机理模型。进而在MATLAB平台上开展了多方位的仿真研究,获得蒸发系统的基本特性,为控制策略的实施奠定了基础。(2)基于蒸发系统的动态特性,利用Jacobian matrices对其进行局部线性化,采用双模控制策略对其开展先进控制策略研究,仿真结果验证了其优越性与可行性。(3)针对优化过程中所表现出的优化速率偏低的问题,本文尝试采用输入衰减式集结优化控制策略,降低控制变量维数,结果表明该策略的引入,满足了系统实时优化的要求。(4)结合企业的实际情况,针对多效蒸发器的工艺要求,设计完成了一套基于多效蒸发、组态王监控和PLC控制的硫酸铵蒸发过程控制系统,并获得实际应用。上述先进控制策略的实施,提高了系统的稳定性;PLC控制系统的设计完成满足了企业生产自动化的要求;监控组态系统的运用实现了在复杂生产环境下对工业生产现场的实时监控。