预测函数控制(PFC)是近几年发展起来的一种先进的控制算法，它隶属于模型预测控制。PFC算法具有良好的稳定性、鲁棒性、动态响应特性和控制精度，因此其应用领域越来越广泛。 网前箱是纸机的关键设备，它的结构和控制性能决定纸页的成形和纸张定量分布的均匀性和稳定性，并对成纸的物理强度特性有很大的影响。气垫式网前箱是一个典型的多变量强耦合非线性系统。一直以来，它都是过程控制工作者热衷于研究的工业对象。 本文围绕PFC算法和网前箱的控制，做了理论和应用两方面的工作，主要内容如下： 1、PFC的基本原理及算法实现本文系统的介绍了PFC的基本原理，推导了PFC的算法实现，并讨论了实际处理中的一些细节。仿真实例证明了PFC的优点。 2、PFC的参数整定在设计预测函数控制器时，可调的参数有三个：优化时域、基函数簇和参考轨迹。本文做了详细的仿真，结果表明各参数对控制性能指标(鲁棒性、动态响应特性和控制精度)的影响各有侧重，便于控制系统的设计。 3、多变量预测函数控制国内外有关文献大多只介绍了SISO系统的PFC算法，本文详细的推导了MIMO系统的PFC算法，并将其与解耦控制相比较分析了它的特点。 4、自适应预测函数控制本文介绍了线性系统的Laguerre函数模型，并提出了基于Laguerre函数模型的自适应预测函数控制，仿真结果表明这种算法能很快的适应对象的变化，获得很好的控制效果。 5、非线性系统的预测函数控制本文介绍了非线性系统的Hammerstein-Laguerre模型，给出了基于此模型的预测函数控制算法，并分析其与其它非线性预测控制的不同之处。本文还给出了基于多变量双线性模型的预测函数控制算法。 6、PFC在网前箱控制上的应用针对网前箱的线性模型和双线性模型，分别设计了网前箱的多变量预测函数控制和双线性预测函数控制，并获得较好的控制效果。