早期的控制系統(tǒng)都是機械或者氣動的，這些控制器都需要專門的設備非常巧妙地來實現(xiàn)。每一個控制器都需要精心選擇、認真整定。增加一個新控制器的難度和成本都非常高。能夠實現(xiàn)對某個過程變量的自動控制當時是非常創(chuàng)新和神奇的事情，對控制的精度要求也不高。隨著計算機等電子技術的發(fā)展這些控制系統(tǒng)都進化成了PLC和DCS?，F(xiàn)代工業(yè)更大、更復雜，對控制系統(tǒng)的要求也更高，一個大型裝置往往有上萬個檢測元件，成千的執(zhí)行機構。
每個工藝都是工程師發(fā)明創(chuàng)造出來的。為了實現(xiàn)過程控制，工程師往往會根據(jù)控制需求和工藝條件提供多種檢測元件和控制手段。由于工藝的耦合關系某個控制手段也可能同時影響多個被控變量。必須要通過控制方案設計才能讓這些變量協(xié)調工作，在當前工藝條件下實現(xiàn)控制需求。
首先是如何進行單回路變量配對實現(xiàn)解耦和極端情況下按優(yōu)先級進行控制。不合理的單回路變量配對會增加PID整定的難度，導致較差的控制性能甚至不能投用。不合理的變量配對在極端情況，例如執(zhí)行機構飽和或安全約束時需要人員干預才能維持。單回路變量配對是控制方案設計的第一步，合理的變量配對有連續(xù)性，一般不需要隨著控制需求的變化而變化。這其實是控制方案設計最重要的一步，后面要圍繞變量配對后的基礎方案進一步進行功能擴展。
單回路變量配對后就要通過PID參數(shù)整定達到控制性能，單回路性能能夠解決主要依靠Lambda整定方法。在Lambda整定上昌暉儀表下了一些功夫，取得了一些成果。當然也可能必須進行單回路的結構改進才能克服過程側和控制側的干擾。
其次工業(yè)過程希望能充分挖掘裝置的潛力，這就要求裝置在多種約束的邊界穩(wěn)定的工作。多變量約束下的控制是現(xiàn)在工業(yè)的核心要求，這超出了單回路的能力必須要進行控制方案設計進行功能擴展。工業(yè)過程大部分情況下在所有控制需求滿足后還有一些剩余控制手段，對這些剩余手段充分利用往往可以實現(xiàn)更安全更高效的生產(chǎn)。如何使用這些自由度也需要對控制方案進行功能擴展。這些工作都屬于多變量約束層，可以通過復雜控制實現(xiàn)也可以通過先進控制實現(xiàn)。
知識和經(jīng)驗比工具重要，對復雜控制我們沒有給予充分的認識。"我們能成為高手并沒有什么秘訣，而是對與基本技能相關的東西有更深的理解"。醫(yī)生都使用幾乎一樣的設備和治療標準但是治療的效果差別很大。先進控制有時候做的效果一般根子在控制機構和模型，和實施人員的能力相關和軟件的功能關系不大。很多公司開發(fā)先進控制軟件最終失敗其實是工程實施的問題，這一點很多人沒有認識到。
最后當裝置控制問題高度復雜后，可能需要動態(tài)的處理約束和優(yōu)化。例如實時優(yōu)化會根據(jù)市場和約束動態(tài)的提供最優(yōu)操作點，在約束變化的情況下動態(tài)安全地將過程保持在可行的最優(yōu)點是核心要求。這往往需要先進控制超出了復雜控制的能力。借助先進控制這個工具再依靠知識和經(jīng)驗這個問題可以優(yōu)雅地實現(xiàn)。過去很難或很繁雜的過程控制問題使用先進控制這個新工具后實現(xiàn)起來更容易和簡便，降低了實施難度擴展了實施隊伍。這聽起來如此矛盾是因為大家對多變量約束控制方案設計的實施成本和技術難度認識嚴重不足。解決多變量約束控制問題從來都不是一件容易的事情。
