对中药制药各主要工段的先进控制策略的应用进行分析：
(1)中药提取工段
中药提取工段的主要控制是温浸动态提取，主回路对不锈钢提取罐的控制是温度控制。中药制药过程具有时变性、强耦合、非线性和大时滞等特点，传统控制方法难以生产工艺的需要，在中药制药过程中实施先进控制技术具有重要意义。先进控制是常规控制的有力支持和补充，它通常是基于实时数据库在MES层上实现的，先进控制以数据校正为前提，利用各种智能算法和工具基于数学模型或基于数据驱动开发控制应用软件。中药制药生产过程装置级的控制应用，分为三个层次。各层主要功能如下：
①常规控制：常规控制体现在中药生产各工段的基础自动化实施方面，主要实现过程变量的数据采集、处理和控制。常规控制主要包括PID控制、串级控制、均匀控制、比值控制等常规控制手段。常规控制处于装置级控制系统的底部，是实施先进控制策略的基础。
②先进过程控制：中药制药过程单元中，变量之间的关系经常是多输入、多输出的关系，某个调节手段会同时影响到多个被控指标，而一个被控指标可能又会受到多个调节一手段的影响，如双效浓缩过程控制，实际是建立一个动态平衡的过程，变量之间的解耦经常需要由操作人员来完成。先进控制层在常规控制层的基础上，利用实时数据库处理的信息，对各控制回路进行实时优化协调。目前，根据不同类型的控制需求，预测控制、推断控制、自适应控制、解耦控制、智能控制等先进控制算法已经应用并取得良好的效果。
③闭环实时优化：闭环实时优化是以各工段组成的整个生产流程作为广义对象，是建立在整个生产过程控制流程基础之上的，综合考虑质量指标、经济性能指标及操作条件的变化，寻求整个生产系统的最优。实时优化的稳态模型通常依据工厂的基础数据和化验室数据建立模型得到，包括以过程运行参数为最优的优化运行模型和以生产经济效益为最优的经济优化模型。实时优化方案动态下达给先进过程控制层，先进过程控制层再根据各工段的设置目标动态调整控制参数。闭环实时优化克服了离线优化与现场操作条件存在时滞不能很好指导生产过程的缺点，又不局限于单独工段、装置的最优化，从整个生产流程的整体上实现最优化，是目前中药制药生产过程控制追或的最高目标。
以温浸动态提取的模糊PID控制为例来说明过程优化与先进控制在一个工段中的实施流程。控制器在仿真过程中是假设的药液沸点不变的情况下，通过实施模糊PID控制保持药液温度在接近于沸点的温度以达到温浸动态提取的目的。但在实际提取过程中，药液的沸点是随着提取罐压力、药液浓度等因素波动的，因此在实际工程应用中要考虑药液沸点估计及操作条件稳态优化这一过程，通过提取过程中的数据对沸点进行稳态建模，在完成参数估计后，收集与当前生产过程约束相关的信息、控制状态的数据、能源成本、操作成本等，然后通过优化软件计算最优设定值，并对工艺条件进行优化，实时更新操作条件以及温度控制目标值，然后传达给控制器对提取过程进行控制。
(2)中药双效浓缩工段
中药浓缩工段采取双效浓缩蒸发器来浓缩药液，药液浓度是最关键的质量变量，要求控制在一个很小的范围，操作变量是加热蒸汽量和料液进料量和出料一量，同时影响浓度和液位，是一个典型的多输入多输出(MIMO)系统，常规控制方案是采用单回路控制器来分别对不锈钢浓缩罐液位和浓度进行控制，但由于两个回路相互耦合，破坏蒸发器的动态平衡，控制效果不理想。在设备运行过程中存在进料量和出料量的变化，所以很难通过调整PID控制器参数来满足所有的工况条件获得理想控制效果，过调会导致流量回路动作频繁，给下游设备带来额外干扰，因此PID液位控制器通常处于欠调状态允许液位在一定范围内波动，以减小出料量变化。然而，欠调的PID不能及时抑制大扰动，这就可能引起生产的安全问题。另外，液位的波动也会破坏生产过程的稳定，使得产量下降。针对这一控制难点，目前比较适合蒸发器的平衡控制的先进控制方法有无模型自适应控制，CyberSoft公司推出的无模型控制器软件已经成功应用于双效蒸发器的控制中。
(3)中药喷雾干燥工段。
中药喷雾干燥工段要求产品的含水量必须在给料浓度、给料速率、进风温度等其他条件改变时也保持在一定的允许范围之内，要求控制系统具有良好的设定跟踪、扰动响应时间和鲁棒性，由于干燥塔动态模型的多变量和非线性等特点，在实际应用中难以达到稳定的状态，产品的含水量和温度也始终难以控制在设定值。采用模型预测控制能有效解决上述问题。软测量技术的发展使在线含水率测定成为可能，通过对喷雾干燥产品的含水量的软测量，并选择进料量的反馈、大气湿度的前馈、料液密度和进口湿度，干燥空气出口温度等参数的测控来实现对产品含水量的控制。
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