系统辨识，才是工业智能的灵魂---朱豫才

对于多变量强耦合过程，MPC对PID是降维打击。今天不谈这个。

今天谈所谓占95%的单变量控制回路，用PID，还是MPC。应该MPC占5%专做多变量控制，PID占95%做单变量控制吗？

对于单变量回路，MPC至少具有以下5个优势：

1. 对于大惯性大滞后系统，MPC控制品质更高，因为MPC包含史密斯预测功能；

2. 前馈控制更有效。MPC使用前馈变量动态模型进行预测，大大改进抗干扰能力。PID控制的前馈控制受其简单结构的限制，控制品质改进有限。另外，做PID整定的工程师一般不使用系统辨识建模。没有好的模型，前馈的效果再加缺陷；

3. 非线性补偿很便捷。对于非线性对象，比如阀门非线性，MPC控制可以使用变模型参数和变控制器参数来解决。

4. MPC具有更高的鲁棒性，MPC维护间隔相比较PID更长。这些年我团队做了几十个MPC项目，系统多年正常运行，很少需要维护。这些项目中很多是用单回路MPC替代PID，因为PID参数需要不断地修改、整定，比如锅炉主汽温、再热汽温控制和脱硝装置控制。

5. 有时实施时间更短，时间成本更低。

最后一条可能没人信。今年我们做了几个煤化工项目。其中一个项目是一台400吨锅炉的控制系统。现有的PID回路只实现了不到一半的自动控制，项目的目标是实现100%的自动控制并大大提高控制品质。所有控制回路都是单变量回路，但很多有前面提到的困难，即大时延、测量噪声大、干扰大、存在非线性特性。我们的工程师既是顶尖MPC专家，又是PID高手。经过现场考察，他决定用MPC解决控制问题。MPC控制器包含20几个MV，20几个CV。DCS组态，OPC通讯连接，系统辨识，控制器投运，项目进行得很快。我们的工程师说，如果用PID做这个项目，会用更长的时间且达不到MPC的控制品质。

如果你追求卓越，那MPC就不只占5%，而是10%，20%，...

上图。

考题：下图中下部两个信号是控制器的MV，通过比较PID和MPC控制器的MV动作，你能判断那个控制器更鲁棒吗？（考的是鲁棒控制理论知识）