PID和MPC解決的問題，都是變量有顯著的因果關(guān)系。主要的區(qū)別是多變量問題。不是PID在DCS里原則上不能解決多變量問題，而是工程實(shí)施層面上過于繁雜，并且不利于維護(hù)。MPC也是線性系統(tǒng)控制器。優(yōu)化功能是另一個(gè)層面的LP或QP靜態(tài)工作點(diǎn)優(yōu)化。和動(dòng)態(tài)特性沒有關(guān)系。
我的經(jīng)驗(yàn)和建議是，能在DCS層面能比較方便地解決的問題，就不要用APC。如果不能把工藝問題和控制需求給一個(gè)操作工程師講明白，那就不可能做好一個(gè)APC項(xiàng)目?？纯瓷磉叺哪切〢PC項(xiàng)目，多少都是白花錢不起作用，更沒有明顯效益。問題不是APC技術(shù)不好，而是沒有真搞懂工藝問題，也沒有搞懂APC本身。
——馮恩波教授
模型預(yù)測(cè)控制在煉油和石化工業(yè)中變得非常流行。許多人預(yù)計(jì)它將取代大多數(shù)復(fù)雜控制，這些解決方案被視為臨時(shí)的，難以理解和設(shè)計(jì)。甚至有人提出，MPC將重新將PID控制器作為基本控制任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)控制器。然而，在過去的30年里，MPC在其他過程工業(yè)中的滲透相對(duì)緩慢，這表明MPC在實(shí)際應(yīng)用方面也存在缺點(diǎn)：
1、獲取和維護(hù)完整的動(dòng)態(tài)模型是昂貴的。
2、不能完全替代PID。
3、在新裝置開工時(shí)通常無法獲得動(dòng)態(tài)模型，因此我們需要更簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)來控制初始階段。如果這個(gè)初始控制系統(tǒng)的性能不令人滿意，才會(huì)考慮MPC。
4、維護(hù)和管理MPC是個(gè)大問題。將業(yè)務(wù)和人解耦，MPC還要持續(xù)推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化和普及。
5、對(duì)于大型問題，在線優(yōu)化問題的求解既復(fù)雜又耗時(shí)。
……
模型預(yù)測(cè)控制能在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)逐步普及應(yīng)用一定有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。約束的處理通常被認(rèn)為是MPC的一個(gè)特殊優(yōu)勢(shì)，但在大多數(shù)情況下，它也可以由復(fù)雜控制處理得很好。復(fù)雜控制在某些情況下可能會(huì)變得復(fù)雜。因此，即使復(fù)雜控制可以提供可接受的控制性能，MPC可能更簡(jiǎn)單，因此是某些問題的首選解決方案。
——Skogestad教授
MPC與企業(yè)管理里的PDCA循環(huán)的思想是一致的：Model Predictive 對(duì)應(yīng)Plan， Control對(duì)應(yīng)Do， 反饋校正對(duì)應(yīng)Check 和Action，一輪滾動(dòng)優(yōu)化對(duì)應(yīng)一輪PDCA循環(huán)。兩者的本質(zhì)都是通過一輪一輪的持續(xù)改進(jìn)(邊想邊做邊看邊總結(jié))而漸進(jìn)地達(dá)到最終優(yōu)化目標(biāo)，而不是傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)優(yōu)化中寄希望一次優(yōu)化達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)。其實(shí)PDCA就是一種解決復(fù)雜問題的方法論problem solving approach.
這是解決復(fù)雜問題的最現(xiàn)實(shí)的路徑，當(dāng)然計(jì)劃和模型做的越準(zhǔn)確，就越能較快地達(dá)到目標(biāo)。但準(zhǔn)確的計(jì)劃和模型只能說可遇不可求。
所以說，如果一眼看到底、模型相對(duì)比較精確的簡(jiǎn)單問題，此時(shí)根本無需校正和滾動(dòng)，用MPC就是殺雞用牛刀，Lambda足夠了。
Lambda整定本來就是基于預(yù)測(cè)模型(階躍模型)反推出來的，使用到了預(yù)測(cè)模型的參數(shù)，所以對(duì)單變量回路整定沒有問題。前段時(shí)間我遇到制冷系統(tǒng)的控制，制冷壓縮機(jī)是變頻控制，提供冷卻循環(huán)水的涼水塔風(fēng)機(jī)也是變頻控制，互相耦合干擾，原先整個(gè)系統(tǒng)的振蕩周期30分鐘，壓縮機(jī)的出口壓力、電流以及循環(huán)水溫度都是周期性振蕩。我用lamba重新整定了涼水塔風(fēng)機(jī)的變頻控制PI參數(shù)，積分時(shí)間10分鐘。結(jié)果很好，白天黑夜刮風(fēng)下雨，循環(huán)水出水溫度很穩(wěn)定，冷水機(jī)的壓縮機(jī)也穩(wěn)定了，基本一天24小時(shí)都是直線。
——成飆博士
模型預(yù)測(cè)控制和復(fù)雜控制都屬于先進(jìn)控制。
模型預(yù)測(cè)控制是一個(gè)基于多變量動(dòng)態(tài)模型的統(tǒng)一的解決多變量約束控制問題的框架。模型預(yù)測(cè)控制好比是黃蓉的九陰真經(jīng)。《九陰真經(jīng)》的創(chuàng)立者黃裳號(hào)稱破盡了天下武功。并且被天下五絕以華山論劍的形式爭(zhēng)奪，風(fēng)頭之盛，天下無二。如果修為不夠空有真經(jīng)。
復(fù)雜控制則是以分散、簡(jiǎn)單基于PID的策略組合。要用簡(jiǎn)單的控制結(jié)構(gòu)降低對(duì)模型的要求其實(shí)是對(duì)人的要求更高了。復(fù)雜控制好比是郭靖的降龍十八掌。結(jié)硬寨打呆仗的精神沒有對(duì)工藝過程和控制原理的深刻理解很難精進(jìn)。降龍十八掌需要基礎(chǔ)、態(tài)度和勤奮，都知道厲害但是大部分人都很難練成。
模型預(yù)測(cè)控制和復(fù)雜控制都是工程師解決過程控制的工具。把眼睛盯在問題上選擇合適的工具是一場(chǎng)修行。
——馮少輝博士
