反馈控制解决工艺问题时，因为工具的特点不同，使用不同工具，设计方法也不同。
PID是基于偏差的单回路反馈控制。所以使用PID解决问题就是要把工艺需求转化为一个个单回路设定值控制，构建变量、重构问题是常用的方法。我管这个叫逻辑显性控制化。基于PID的控制方案设计方法是复杂问题简单化的设计方法，符合工程思维，是值得研究的方法。
例如：
1、在储罐压力用补氮阀和放空阀控制时，可以使用分程控制实现单回路设定值控制，也可以使用不同设定值的两个储罐压力控制回路分别控制补氮阀和放空阀。分级控制既容易实现，也容易理解，整定还很容易。
2、在流量用小阀和大阀控制时，工艺需求可能并不是小流量用小阀，大流量用大阀，而是希望用小阀实现精确调节，大阀实现基本定位，此时分程控制就不能发挥设备潜力，满足工艺需求。流量使用小阀控制，用小阀的阀位作为PV，使用大阀进行控制的阀位控制，才是更合理的控制方案。阀位控制从形式上看，是两个单回路的设定值PID。但是从内容上看，阀位控制的生效，需要流量控制先投自动，这类控制方案被称为“嵌套控制”。
3、在缓冲罐液位用两个来自不同罐区的两个调节阀控制时，容易想到的控制方案是，把液位控制的输出同时送到两个调节阀的分配控制。实际上把两个调节阀当作不同的两个流量，把液位控制使用一个调节阀，另一个调节阀使用两个调节阀的比值进行控制，也是两个单回路控制。
APC则是用优化问题求解实现工艺需求。APC可以同时完成控制和优化问题，所以APC可以很容易地处理自由度变化。使用APC解决问题就是要充分利用优化功能，模型和参数是关键。
APC和PID的设法方法不同，并不要求单回路设定值。不构建变量、不重构问题，只使用测量值和操纵变量，APC也能实现多变量控制。当变量较多时，构建变量、重构问题的PID控制方案设计难度较大、灵活性不足，使用APC会更容易进行控制方案设计。仅仅把逻辑显性控制化的控制方案搬到APC里实现，反而限制了APC的发挥。
APC的好处很多，首先形式比较统一，通过模型和参数变化可以随时修改控制方案，这是PID做不到的；其次当个别变量失效时仍能实现次优的控制，动态约束控制特别适合做RTO的桥梁，可惜大部分都只替代了PID，只发挥了传递功能。
上面的三个案例里，基于PID的控制使用了分级控制、阀位控制、比值控制，每种方法适用的场景不同。基于APC实现这三个案例，都是1个被控变量，2个操纵变量的形式，并不需要构建变量，APC通过模型和参数就能实现类似功能，满足工艺需求。
1、分程控制
分程点和无扰切换都要注意。因为分程控制没有状态反馈，如果底层不是调节阀，分程控制就不适用了。案例1APC控制时，要使用MV的线性优化功能。
2、阀位控制
如果小阀故障会导致流量失控，而先进控制则可以实现大阀单独控制流量。案例2APC控制时，要使用MV的期望值优化功能。
在第三个案例中，如果液位控制的调节阀饱和，因为比值控制的原因液位控制并不会使用另一个调节阀进行控制，而APC则可以放弃比值，尽可能的优先保证液位控制。案例3用APC控制时，要使用多MV的二次项优化功能。
作者：冯少辉博士
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