工业换热过程是蒸汽与循环水在换热站的汽水板式换热器中进行热量交换的复杂工业过程。在实际生产中,由于存在其他蒸汽用户使用蒸汽的不确定性、热用户放水以及换热器内管壁结垢等状况,蒸汽压力、回水流量、换热效率等被控对象模型参数往往发生频繁未知的大范围变化,会引起蒸汽流量和供水温度的大范围波动,相互影响,甚至谐振。针对上述问题,本文依托东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室,设计了双率自适应控制方法。现归纳主要工作如下:1.利用工业换热过程双速率采样的特点,以蒸汽流量作为内环反馈变量,以供水温度为外环反馈变量,并将带有虚拟未建模动态补偿的PI控制技术应用于内、外环控制器的设计,以克服模型参数变化所导致的问题。本文从理论上分析了该控制方法的稳定性和收敛性,并给出了一个使被控变量保持在目标区间内的充分条件。2.利用西门子S7-300PLC平台设计并开发了工业换热过程半实物仿真系统。半实物仿真系统以基于工业换热过程机理模型编写计算机程序为虚拟被控对象,以S7-300PLC为控制器。3.在工业换热过程半实物仿真平台上进行了仿真实验。通过分析仿真结果可知,双率自适应控制方法可以有效地将供水温度控制在热用户需求的目标范围内。