显式模型预测控制算法(EMPC, Explicit Model Predictive Control)弥补了传统模型预测控制计算量大的缺点,将复杂的最优问题求解放入离线计算步骤完成,实际控制的在线计算步骤变为了简单的查表计算。现在针对EMPC算法的研究多是理论仿真研究,因此建立EMPC算法半实物仿真实验平台和实物控制系统具有非常大的意义。本文的研究内容主要分为两块：1、基于xPC半实物仿真技术建立EMPC算法的半实物仿真平台。文章首先讨论了使用M语言代码进行xPC半实物仿真实验的可行性方案,然后建立了基于xPC技术的EMPC半实物仿真平台。2、建立基于ARM-Linux平台的实物仿真控制系统。对离线计算得到的系统状态分区和对应分区上的数据库的数据结构进行解析,编写C语言代码实现EMPC算法的在线计算过程,建立了EMPC算法的实物控制系统。另外在本文的最后对EMPC算法的在线计算数据搜索方法进行讨论,给出了降低数据搜索时间复杂度为目标的几种改进方法。本文的主要工作包括以下几部分：1.在广泛查阅相关文献的基础上,介绍了EMPC算法的原理与EMPC算法半实物仿真、实物控制系统的研究现状。2、深入研究EMPC算法离线计算得到的状态分区及其状态分区上显式线性关系的数据结构,使用xPC半实物仿真技术构建了EMPC算法的半实物仿真平台。3、针对EMPC算法在线计算的特点,使用C代码设计了一个EMPC算法控制器,构建了完整的EMPC实物控制系统。4、深入研究与分析了EMPC算法控制系统的在线计算过程,并对降低数据搜索时间复杂度为目标提出了三种进一步的改进方案。5、最后,对全文进行总结,并对进一步的研究提出一些展望。