里的自由度往往指被控变量和操纵变量的个数。如果被控变量比操纵变量多就是个约束控制问题，需要考虑放弃哪些被控变量的控制如何放弃。如果被控变量比操纵变量少，除了控制还应该考虑优化问题，以利用多余的自由度。

当有两个比如流量控制一个总流量时，有的设计成一个被控变量：总流量，两个操纵变量：两个分流量。认为两个模型一样权重一样应该有同样的控制动作。这样设计是有问题的。

还有一个常见瑕疵，在控制方案里有的会有高低限一样的多个被控变量，类似裂解炉有多个一样的汽烃比，操作上往往要一起修改。其实是有办法只修改一次的，关键是认知。这些技巧和经验都是技能层面的东西，格局和认知到了才能发现问题解决问题。

本文的自由度和上面不同，自由度指的是装置中可以被操纵的变量，在流程工业不管是设定值还是阀位只要需要被操纵的都是自由度。

例如在一个精馏塔中，再沸器流量调节阀是一个自由度。设计一个流量控制回路流量调节阀，这个自由度因为不再能操纵就被消耗掉了。但是流量控制回路的自动重构了过程，流量的设定值也需要根据情况进行操纵。在满足流量控制的前提下其实即使是投自动后，流量调节阀仍有一定的优化自由度，这一点往往被忽视。

使用塔釜温度或者提馏段温度和流量控制组成串级控制是实现组分控制的常见替代方法。如果温度不能代替组分则需要再组成组分到温度再到流量的三串级。当组分是工艺指标而且不需要修改是我们认为组分维持在设定值就处于工作点，此时这个自由度才被充分利用充分而且不需要人工干预。如果温度可以代表组分直接使用温度控制也可以，这要具体情况具体分析。

如果塔顶有温度控制回路，再沸器流量控制后，流量设定值的自由度如何使用呢？

很多时候这个流量会被忽视掉，工业上再沸器流量或者回流单回路的存在，是对自由度的不理解和控制手段的浪费！

如果塔顶有温度控制回路，再沸器流量可以用于优化回流比，当回流比优化和塔釜损失需要找个能耗和产品损失的点时，回流比控制回路的设定值也应该被修改。当回流比在高负荷会引起液泛时则要考虑回流比和压差的。在人造系统中充分利用自由度挖潜增效是一种持续改进。

如果使用内回流进行回流比计算也可以找到更多机会成本降低方法。

设定值也是自由度，投自动了但是设定值存在优化机会或者需要操作都说明控制方案有改进的机会。“不一样的设定值"里提到存在自由度的设定值，过度消耗自由度的设定值和自优化的设定值，悟者自悟！

对问题要有看不惯的精神和解决困难的勇气，立志成为一个称职而体面的工程师。有下面两点认识是解决问题的起点。个认识：要通过工艺、设备、、控制的一起努力解决稳定问题，第二个要通过多变量协调约束优化、机理模型优化和数据驱动优化来解决优化问题。一定要步步为营先完成步，基础不牢地动山摇。步关系安全、人效和效率，没有完成步其他美好的理想就照不进现实！

1、持续减少操作和报警
2、设定值和阀位也是自由度

作者：冯少辉博士