过程工业是指石油、化工、造纸等一些生产过程持续较长时间的工业,这些工业过程在生产规模以及能源消耗方面比较巨大,对国民经济的发展起着至关重要的作用。然而,由于过程工业生产规模日渐庞大,复杂的生产过程使得它对自动控制越来越依赖。这样,控制回路的性能好坏将对过程工业的生产过程产生很大的影响。气动控制阀门是过程工业的控制回路中使用最频繁的一类执行器件,它的完好运行是保证回路良好控制性能的前提条件。本文以控制回路中阀门执行器的故障这一问题作为研究对象,分析研究阀门故障的分类、阀门粘滞的建模以及粘滞的自动化补偿,具体内容如下：以一个气动阀门仿真基准平台DAMADICS作为依据,通过仿真数据建立在线模型,利用残差法实现阀门故障的检测。当检测到阀门发生故障后,从阀门的数据信号中提取特征,经过特征降维等数据处理方法进行处理,再利用已训练好的支持向量机分类器实现对阀门故障类型进行分类。针对阀门的粘滞故障,对其开环、闭环特性以及粘滞产生振荡的条件进行了详细的分析,并且讨论了阀门粘滞的建模并对已有的数据驱动粘滞模型进行了改进。将阀门的数据粘滞模型应用到反馈控制回路中,以回路中已有的过程变量值、回路设定值、控制器输出值等基本信息作为依据,设计补偿算法对带有粘滞的阀门进行在线补偿,以达到消除回路振荡的目的。针对上述阀门故障诊断、粘滞建模以及粘滞补偿,在MATLAB/SIMULINK环境中都通过仿真的手段得到了实现,得到了很好的仿真结果。并且,为了进一步验证粘滞补偿算法的有效性与实用性,在实际的实验装置上进行了实验,实验结果显示该补偿方法具有较好的实用性。