现代石油化工自动化技术随着计算机控制系统应用的迅速发展，根据现代化控制理论开发的先进控制软件，现已取得较好的效益。在炼油化工企业计算机的先进控制方法主要有自适应控制（包括PID自适应控制）、多参数预估控制、组分推断控制、神经网络、 模糊控制、最佳控制及故障诊断系统等。采用先进控制可提高系统的控制适应能力，克服由于系统本身的时变性、非线性、不稳定性、外部扰动的随机性及不可检测等带来的问题。国外已有18家公司共有120多种先进的控制软件，逐步向标准化、工程化、商品化发展。这些软件已应用于炼油装置、乙烯、芳烃生产等，也有的用于工厂蒸汽系统、油品调合、油品储运以及全厂综合控制系统。另外，神经网络与学习控制系统已实用化。
先进的控制方法特别是预估控制技术、组分推断控制、模糊控制、神经网络技术、自适应控制、故障诊断等已实用化并取得较好效果。下面简要介绍几种先进的控制方法。
组分推断控制
为了保证塔的产品质量，一般采用在线分析仪进行反馈控制，组分推断控制可不用在线分析仪，是根据塔的进料量、压力和温度等参数由计算机快速计算出每一种产品的馏程95%点、90%点和10%点，可精确地进行反馈控制。 这种技术可用于催化裂化、加氢裂化、焦化主分馏塔、润滑油真空塔和石油华工分馏塔等，根据规模和能耗不同，典型收益为每年20到200万美元，美国已有70套装置采用。
大连七厂、锦西炼厂已采用组分推断控制，这种控制与中段回流节能控制组成实用的优化软件，经济效益明显，值得推广。
多参数预估控制
多参数预估控制（IDCOM）是运用现代化控制理论的一种先进控制，主要用于塔及反应器温度控制，和处理难度较大的温度影响动态特性问题。多输入多输出的（IDCOM）控制方法是使塔稳定操作的有效方法， 这种方法可采用脉冲响应模型为过程内部动态模型。
模糊控制和神经网络技术
自90年代初模糊控制的热潮波及到欧洲后，德国工程师就致力于研究工业自动化方面应用模糊控制，他们认为模糊控制技术是一种关键技术。模糊控制技术主要用于滞后大、非线性的石油华工对象。现已有商用软件。神经网络技术可用于质量预测，与模糊控制技术相结合可用于控制石油华工非线性对象，常规仪表是不能完成这样的控制任务的。