随着工业生产装置的不断大型化、集成化和复杂化,对于控制系统,调度和优化的要求也越来越高。传统的PID控制器已经无法满足现代工业生产对控制系统的要求。气相聚合反应是化工产业中重要的一部分,也是化工过程中比较复杂的一种反应过程。特别是反应过程中的反应温度,对于聚合过程的影响至关重要。由于反应的温度直接影响着聚合物的聚合度,而聚合度则直接影响产品的物理性质,从而决定了产品的质量。而聚合反应过程的温度本身具有大时滞、非线性的特点,因此聚合过程的温度控制是一个比较难的课题。本文应用Aspen Plus软件对一气相聚合反应过程进行流程模拟,分别建立了稳态和动态的模型,构造出一个流程模拟对象,模拟该气相聚合反应过程。通过将流程模拟的结果与实际过程进行了比较,分析温度、压力、链段长度分布等过程关键变量对于产品质量的影响。结果表明本文所构建的流程模拟对象具有较高的模拟精度。然后通过在Matlab环境中对连续搅拌釜进行机理建模,根据非线性控制原理,设计了一个非线性控制器。并将其应用于气相聚合反应过程,通过与传统PID控制器控制效果的比较,分析非线性控制器的控制效果。在此基础上,设计了Aspen Plus和Matlab的接口程序,通过Matlab调用Aspen Plus中的仿真数据,进而使用所设计的非线性控制器对Aspen Plus中的聚合反应流程模拟对象进行控制。通过与常规PID控制器进行控制效果的分析和比较的结果表明,根据本文提出方法设计的非线性控制器跟踪速度快,超调小,较好地克服了气相聚合反应过程中温度控制方面大时滞和强非线性的难点,表现出了较好的控制效果,具有较强的工程应用价值。