幾十年前，國(guó)內(nèi)外工程控制界的專家、學(xué)者就己經(jīng)對(duì)pH（PH儀表）值這個(gè)控制對(duì)象十分關(guān)注，這是因?yàn)槠涮匦郧€具有嚴(yán)重的非線性。這是一種呈ƒ形狀的靜態(tài)特性曲線，中和點(diǎn)((pH值為7)附近的窄小區(qū)間斜率很大，以至于較小的控制作用(加酸或加堿)就會(huì)引起PH值的大幅度變化；同等的控制量在特性曲線的其他區(qū)間卻只能獲得很小的pH俏變化量，采用傳統(tǒng)的PID控制算法往往得不到預(yù)期的控制效果。但當(dāng)時(shí)PH自動(dòng)控制主要用于化工過程，酸堿中和反應(yīng)大多在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，在攪拌機(jī)械作用下大大減少了純滯后時(shí)間，控制算法要解決的僅僅是非線性問題，即使在當(dāng)時(shí)的條件下也可以采取一些輔助手段來(lái)改善控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，例如具有參數(shù)自調(diào)整功能的調(diào)節(jié)器和采用非線性補(bǔ)償措施的專用控制器都可以取得較好的控制效果。                                                                                                                                                                               近年來(lái)，水處理技術(shù)和工程獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，酸堿中和成為水處理工程中的常用化工操作單元，pH自動(dòng)控制也就隨之提上了日程。水處理工藝過程中的酸堿中和反應(yīng)往往是在容積很大的水池中進(jìn)行的，而中和劑的投入點(diǎn)又比較集中，所以需要?dú)v經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的過程 (傳遞、擴(kuò)散、反應(yīng)歷程)和時(shí)間檢測(cè)元件才能感受到中和反應(yīng)的最終結(jié)果。這段時(shí)間中的大部分屬于純滯后，對(duì)于傳統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)而言，這段時(shí)間相當(dāng)于“盲區(qū)”，在沒有改善動(dòng)態(tài)性能的情況下會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的指揮信號(hào)，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行紊亂，大幅超調(diào)而難以收斂。原本就具有嚴(yán)重非線性的酸堿中和反應(yīng)特性再加上水處理工藝特有的超長(zhǎng)滯后，決定了pH自動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。建議從以下四方面尋求解決辦法：①盡量縮短測(cè)量通道。把pH傳感器安裝于工藝反應(yīng)的敏感點(diǎn)，使其在第一時(shí)間感知反應(yīng)的結(jié)果。②借助機(jī)械力(攪拌機(jī)、管道式靜態(tài)混合器)縮短藥劑在水體中的擴(kuò)散時(shí)間，即減少傳遞滯后。③控制器盡量不用積分作用，減少不穩(wěn)定因素，尤其在只要求達(dá)到排放指標(biāo)〔pH值為6~9)的情況下，只用比例作用即可。④在PID基礎(chǔ)上增加輔助功能，以改善在大滯后影響下的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，如滯后控制、區(qū)間智能控制、模糊控制、直覺智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、多模型預(yù)測(cè)控制、自抗擾控制以及帶有Hammerstein模型的非線性預(yù)測(cè)函數(shù)控制等新算法。