工控摘要：然而對于許多工業(yè)過程來說，一些重要的輸出變量較難或根本無法通過在線直接檢測得到。軟測量技術(shù)就是為解決上述矛盾而逐漸發(fā)展起來的一個技術(shù)分支，其基本思想是以易測的過程變量（輔助變量）為基礎(chǔ)
　　
　　當(dāng)今工業(yè)界對過程控制系統(tǒng)的要求越來越高，不僅希望控制指標(biāo)能保持平穩(wěn)和快速跟蹤，而且常常希望控制指標(biāo)能以一定的方式顯示出來。然而對于許多工業(yè)過程來說，一些重要的輸出變量較難或根本無法通過在線直接檢測得到，如精餾塔的產(chǎn)品濃度，濕蒸汽干度，發(fā)酵罐的菌體濃度等；或者是檢測元件的存在會使工作裝置可靠性下降，維護(hù)不方便等，從而大大限制其在系統(tǒng)要求較高的控制場合中的應(yīng)用。
　　
　　為了解決這類過程的控制問題，工業(yè)上一般采用兩條途徑：一種是間接質(zhì)量指標(biāo)控制，但這種方式的運用往往伴隨著許多假設(shè)的限制條件；另一條途徑是采用在線分析，但這需要較大的投資和較多的人力物力對其進(jìn)行維護(hù)，而且往往會引起較大的滯后，從而使控制系統(tǒng)復(fù)雜化，也給調(diào)節(jié)品質(zhì)帶來不利影響。
　　
　　軟測量技術(shù)就是為解決上述矛盾而逐漸發(fā)展起來的一個技術(shù)分支，其基本思想是以易測的過程變量（輔助變量）為基礎(chǔ)，利用易測過程變量和待測過程變量（難測的主導(dǎo)變量）之間的某種關(guān)系，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)（計算和估計），求出它們之間的關(guān)系式，此關(guān)系式稱為軟測量模型，根據(jù)此模型編制程序，再由計算機求出待測過程的主導(dǎo)變量。建立軟測量的方法有裉多，有線性估計、機理推導(dǎo)、回歸分析等。但是，現(xiàn)代工業(yè)過程內(nèi)在機理復(fù)雜，而且存在嚴(yán)重的非線性和不確定性問題，單純依據(jù)傳統(tǒng)的軟測量模型難以真實的描述過程特性。
　　
　　所以近年來，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊技術(shù)等智能方法引入了軟測量。該課程是為本科生開設(shè)的，所以僅以傳統(tǒng)的軟測量介紹為主，對過程參數(shù)進(jìn)行檢測；而基于狀態(tài)估計、模式識別、濾波理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊數(shù)學(xué)等方法引入的軟測量，主要用于對過程動特性（即被控過程的數(shù)學(xué)模型和狀態(tài)變量）的測試.軟測量技術(shù)主要由4個相關(guān)要素組成，分別為中間輔助變量的選擇、數(shù)據(jù)處理、軟測量模型的建立和軟測量模型的在線校正。其中軟測量模型的建立是軟測量技術(shù)zui重要的組成部分。
　　
　　軟測量技術(shù)的應(yīng)用
　　
　　1．軟測量技術(shù)的應(yīng)用條件
　　
　　軟測量技術(shù)作為一種新的檢測與控制技術(shù)，與其他技術(shù)相似，只有在適用范圍內(nèi)才能充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，因此必須對其適用條件進(jìn)行分析：通過軟測量技術(shù)所得到的過程變量估計值必須在工藝過程所允許的度范圍內(nèi)；能通過其他檢測手段得到過程變量估計值以對軟測量模型進(jìn)行校驗，并根據(jù)兩者偏差確定數(shù)學(xué)模型校正與否；直接檢測被估過程變量的檢測儀表較貴或維護(hù)困難；被估過程變量應(yīng)具有靈敏性、性、合理性等。
　　
　　2．軟測量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　
　　軟測量技術(shù)現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于過程工業(yè)中，應(yīng)用領(lǐng)域包括煉油、石化、造紙、食品、醫(yī)藥、紡織及微電子行業(yè)。其中，大量應(yīng)用于化工行業(yè)的反饋控制、操作指導(dǎo)、質(zhì)量管理、調(diào)度優(yōu)化等環(huán)節(jié)。
　　
　　目前，就實際應(yīng)用而言，在一些技術(shù)較發(fā)達(dá)的國家已有許多成功地將軟測量技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)過程的例子，如美國的德州MT煉油廠及比利時的烯烴生產(chǎn)線等。國內(nèi)軟測量技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，但也有一些成功的例子，加石家莊煉油廠和上海煉油廠。
　　
　　3．尚存在的問題
　　
　　軟測量技術(shù)的發(fā)展依賴于兩個基本問題的解決：可計算性與實時性問題。首先，用哪些可測變量和哪些關(guān)系式，能夠*和準(zhǔn)確的確定所需的不可測變量？即不可測變量的計算問題。其次，實時性是建立軟測量的目的之一和優(yōu)勢所在。所以還需要解決好以下問題：①確定既簡單、便于實時計算又保持一定的精度的軟測量模型的問題還沒有理想的解決方案。（D軟測量技術(shù)的通用性。
　　
　　總的來說，軟測量技術(shù)已經(jīng)在檢測控制方面取得了不少有意義的成果，但目前尚未形成系統(tǒng)的理論。由于工業(yè)過程的復(fù)雜性決定了不可能只采用一種技術(shù)就可以的解決過程建模和控制問題，因此將各種技術(shù)結(jié)合起來，已成為現(xiàn)今研究和應(yīng)用的潮流。