L3
APC / 模型预测控制APC / MPC
主战场 · 增强不替换
用途
在多变量约束下滚动优化，向基础控制层写入设定值，降低波动并逼近操作约束边界以获取经济效益。
解释
先进过程控制（APC）在工业中常以模型预测控制（MPC）实现：用动态模型预测未来输出轨迹，在输入/输出/速率约束下求解有限时域优化，仅实施第一步，再滚动。线性 MPC 仍占存量装置主流；非线性/混合模型与 AI 增强（路线 A–D）是当前演进方向。
北电口径：增强，不替换——向既有 APC 提供更可信的状态、更早的质量预测与更合理的经济目标，并对净增量做可审计验收；不主张替换在位 APC 内核。
关键公式
MPC 有限时域目标（标准形）
$$\min_{u}\sum_{k=0}^{N-1}\big(\|y_{k+1|t}-r\|^2_Q+\|\Delta u_k\|^2_R\big)\ \mathrm{s.t.}\ \text{约束}$$
Q,R 为权；实际工业求解器常含松弛变量处理硬约束冲突。
预测模型（离散线性）
$$x_{k+1}=Ax_k+Bu_k,\quad y_k=Cx_k+Du_k$$
辨识得到 (A,B,C,D)；AI 可改进状态估计或局部非线性，但写回仍经 APC。
北电数智位置〔内部研判〕
工业软件层主战场：AI+APC 增强/共创；经典 APC 内核与在位者合作。
知识图谱节点
参考
- Rawlings, Mayne, Diehl — Model Predictive Control: Theory, Computation, and Design
- Qin & Badgwell, A survey of industrial MPC
- 流程报告 V1.6 §APC 路线 A–D