社会的发展和科技的进步对聚合物材料质量的要求越发苛刻，聚合物的分子量及其分布则是影响聚合物产品质量的关键因素，因此对聚合物分子量及其分布的优化控制就成为了聚合反应过程研究的重点。化学反应器的周期操作是一种已经被证明能够有效提高化学反应过程性能的操作方式，本文把周期操作引入到聚合反应过程的优化控制中，探讨以反应物进料速率的周期操作对半间歇聚合反应分子量分布的可控性并进行优化控制研究。论文的主要工作为：针对一个甲基丙烯酸甲酯（MMA）的半间歇自由基溶液聚合反应过程，基于反应动力学，用机理建模的方式建立了聚合过程的数学模型；运用模拟仿真的方法，分析了半间歇聚合过程的反应物进料速率变化对最终反应结果的影响，证明了采用周期操作，半间歇聚合反应产物的质量指标比恒定速率进料条件下具有更宽的变化范围；以引发剂方波周期进料的占空比作为控制变量，采用粒子群优化算法，对半间歇聚合反应的质量指标进行优化，确定了使聚合产物的多分散性指数PDI和单体转化率XM达到设定值的最优操作条件；最后，采用基于二阶粒子群优化的迭代学习控制算法对聚合反应的分子量分布进行优化控制，取得了较好的控制效果。仿真实验结果验证了以反应物进料速率的周期操作方式对半间歇聚合过程分子量分布进行优化控制的可行性。经过研究，本文初步证明了利用周期操作对半间歇聚合反应分子量分布进行优化控制的方法是可行的。作为一个探索性的工作，本文的研究是对聚合物分子量及其分布优化控制手段的一次丰富和创新，为解决聚合反应过程产品质量的优化控制问题提供了一种新的思路和方法，值得进行更深入的论证研究。