中國的鋼、電熔鎂砂、氧化鋁等產品產量不僅居世界第一位，而且也是生產上述產品的赤鐵礦、鋁土礦、菱鎂礦的資源大國。由于資源品位低，成份波動大，難以選別，采用我國獨特的生產工藝，采用大量耗能設備，如磨機、豎爐、電熔鎂爐、回轉窯等。

由于其運行指標不能在線測量，生產邊界條件變化頻繁，如原材料成分波動、原礦品位低等，機理不清，難以建立數學模型，難以采用已有的運行優化和控制方法，其運行控制采用人工設定開環控制，即運行人員給出控制器的設定值，控制器使被控對象輸出跟蹤設定值。

當工況變化頻繁時，不能及時準確地調整設定值，致使這類設備長期運行在非經濟優化狀態，造成能耗高、資源消耗大、產品質量相對低的問題，甚至造成故障工況。例如，在中國選礦工業廣泛使用的將礦石研磨成粒度合格的礦漿的球磨機—螺旋分級機組成的閉路磨礦系統。

反映礦石研磨質量和效率的運行指標—礦漿粒度難以在線測量，受給礦量、給水量和螺旋分級機的礦漿溢流濃度的影響，它們之間的動態特性具有強非線性、強耦合、機理不清，難以用數學模型描述，礦石成份與性質變化頻繁，只能靠操作人員根據粒度化驗值和通過觀測磨機的電流大小以及聽磨機的震動聲音感知負荷狀況，憑經驗給出給礦量、給水量、溢流濃度三個控制回路設定值。

當礦石的大小、種類、成分頻繁變化時，不能及時準確地調整設定值，難以將運行指標控制在目標值范圍內，并常常造成過負荷等故障工況，甚至導致漲肚，造成停產。因此，上述工業過程的運行控制不僅關系到質量與效率、能耗物耗，而且關系到安全運行。過程工業的綠色化與自動化已列入中國的中長期科技發展規劃，特別是復雜工業過程的運行優化控制成為國家自動化領域科技項目中的主要研究方向之一。

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