成型工业是现代制造业的重要支柱,对经济社会的发展和综合国力的提升有着十分重要的意义。然而,成型系统的滞后现象普遍存在,且内部机理结构复杂,模型不精确,环境因素干扰也较为显著,这导致成型控制面临着系统非线性、多目标冲突优化、时滞、外部干扰等问题,给成型系统的稳定控制带来挑战。此外,在实现成型系统稳定控制的同时,对其经济性能的优化也至关重要。因此,本文同时考虑了成型系统的稳定性与经济性,在经济模型预测控制（EMPC）算法基础上,采取了帕累托多目标优化方法处理了多经济指标的冲突性,并结合双模控制方法容纳了成型系统的时滞和干扰问题。最后,通过水浴冷却成型仿真实验验证了所提出方法应对上述多个问题的有效性和优越性。本文具体的研究工作如下:（1）针对成型系统机理建模问题,分析了一种水浴冷却成型动态模型,进而引出影响成型控制效果的时滞、非线性、扰动等问题,为后续系统经济模型预测控制研究奠定模型基础。（2）针对成型过程中存在的系统强非线性,多目标冲突等问题,提出了一种帕累托妥协多目标EMPC算法。本文结合了帕累托优化算法妥协多个冲突性经济指标的特性与EMPC算法应对非线性系统的能力,相比传统优化方法,提升了多目标优化算法的收敛速度,降低了闭环系统的稳态抖振。同时,通过理论分析与数值仿真实验,验证了所提出算法对非线性系统控制的稳定性与在优化多经济指标冲突问题上的优越性。（3）进一步考虑成型过程中外界干扰、输入时滞问题与系统非线性、多目标优化共存的情况,提出了一种面向有界干扰与大时滞的双模EMPC方法。本文将EMPC算法与双模控制方法相结合,以应对外部干扰的影响;设计了一种基于标称模型的新型前馈状态补偿器,利用双模控制强大的控制能力容纳输入时延对过程控制系统造成的不利影响,实现了控制算法对强干扰和大时延问题的同步处理。最后,在不同时滞和可变干扰的仿真条件下,通过对比实验验证了所提出算法具有较强的有效性和稳定性。