先进控制作为一个整体,包括从数据采集处理、数学模型建立、先进控制算法到工程实施的全部内容。本文以实际的典型化工过程系统为对象,围绕先进控制策略做了以下工作:1.作为先进控制软件的数据基础,首次提出并设计实现了基于SOA的DCS数据交换平台。详述了针对不同类型DCS系统的数据接口数据适配器的开发,具体包括DDE,OPC,API,基于消息等。提出了Status Active Object多线程交互模型,定义了数据交互平台的基本结构,基本数据交换协议。2.提出了基于PSO-SQP数值搜索方法的参数估计新方法,仿真结果证明了其有效性。提出了一种两阶段递阶梯度算法来解决多变量模型参数的辨识问题。这种方法计算简单,可在线实时辨识,能直接辨识对象的传递函数模型,克服有色噪声干扰,不需要控制器先验知识,方便用于实际生产过程的控制系统设计。3.提出了一种改进的二自由度数字内模控制结构,讨论了开环单变量不稳定时滞系统的内模控制方法。在内模控制原理的基础上,主要对一类时滞不稳定对象进行了内模控制的研究。对一阶和二阶时滞不稳定对象讨论了各个控制器的设计方法。仿真结果表明了该方法的有效性。4.提出了一类基于v规范型解耦的多变量内模控制设计的新方法:基于v规范型的新型多变量解耦内模控制,与现有的的基于v规范解耦环节的多变量内模控制进行了比较。其次,使用PSO-SQP算法,以一种改进的综合跟踪特性与解耦特性的ISE指标最优为目标,对滤波器参数进行寻优,得到不同类型的v规范型解耦的IMC-PID转化结构,分别形成了较为完整的控制分析和设计方法的体系。仿真结果证明了本文提出的基于v规范型的新型多变量解耦内模控制方法具有更好的解耦性能和鲁棒性。