间歇反应釜是化工生产中常用的化学反应器,因其造价低、热交换能力强等优点被广泛应用在石油、化工、食品、制药等生产过程中。在间歇反应釜的生产过程中温度是影响反应结果最重要的因素,其直接影响了产品质量和生产效率。因反应釜本身具有较强滞后性、时变性和非线性等特点,使得对其展开温度控制难度较大,近年来针对间歇反应釜的温度控制一直是现代化工业过程控制领域研究的热点和难点。本文在结合国内外研究现状的基础上,以制药生产控制系统项目中的间歇反应釜为被控研究对象,并针对反应釜温度控制系统建立了数学模型。将模糊PID控制算法进行优化设计,引入变论域思想解决了模糊PID控制算法在温度控制过程中体现出的自适应能力差、控温精度低等问题。在变论域模糊PID的基础上加入预测控制有效解决控制对象的时滞性问题,设计出变论域模糊预测控制器,仿真结果表明,与模糊PID控制方式相比,变论域模糊预测控制具有超调小、抗干扰能力强、鲁棒性好等特点。最后,为了提高反应釜自动化工业控制水平,本文设计了一套由上位机、可编程控制器(PLC)、通讯端口的硬件组成的间歇式反应釜温度控制系统。该控制系统的体系结构可分为两级,第一级是基础过程控制级,其向下直接面对工业控制对象,主要装置包括现场控制站、可编程控制器和其他测控装置。第二级是集中操作监控级,主要面对现场操作人员和系统工程师,主要实现操作管理、实时过程监控和控制参数的实时在线优化。两级之间通过现场总线Profibus DP进行数据通讯,搭建了以MATLAB、WINCC、PLC为主要组成部分的温度控制系统,实现了先进控制算法在工程中的应用,结果表明该控制系统可靠性高、控制效果良好,对其他工业温度控制领域具有一定的借鉴意义。