预测控制策略因其预测模型、滚动优化、反馈校正三大特征符合工业过程控制的实际需要，因此自提出至今在理论和应用方面取得了长足的发展。而预测函数控制是预测控制领域中最新的研究方向之一，近年来，预测函数控制的应用已从最初的快速过程，如工业机器人的手臂控制、雷达跟踪控制等发展到慢速过程，如间歇反应过程的温度跟踪控制等，而且，在国内的应用也已呈逐步发展之趋势。本文主要从理论和应用两方面对预测控制方法进行了研究，理论方面主要是从预测函数控制的基本原理出发，研究了一般情况下的基于状态空间描述的预测函数控制策略，并通过计算机仿真验证了PFC算法比常规PID算法具有更好的鲁棒性和抗干扰性：在实际工业过程的应用上，又分为两类算法及软件的应用，预测函数控制策略及APC-PFC软件的应用主要以聚乙烯氯化过程的温度控制和青霉素发酵过程的PH值控制为主，多变量预测控制算法和APC-Hiecon软件的应用主要以扬子石化公司的液化气回收装置先进控制为主。主要研究工作集中于以下几个方面： 1．在阅读大量文献的基础上，从自动控制理论的发展历程入手，对先进控制及预测控制的的基本思想和发展状况进行了综述性描述，并结合我国流程工业的特点，切入到先进控制技术对我国流程工业发展所能发挥的作用这一主题； 2．详细讨论了基于状态空间描述的预测函数控制算法，从离散系统的结构、内模控制系统的特性出发，以阶跃函数为例，针对PFC系统的稳定性和鲁棒性进行了分析。通过仿真表明预测函数控制方法是一种计算简单、鲁棒性较强、抑制干扰能力好、控制精度高的控制策略； 3．预测控制从工业现场而来，又回到工业现场去解决实际的问题。因此任何一种预测控制方法都应该紧密地与实际工业过程结合起来，应用到实际工业过程中去。预测函数控制方法是近年来兴起的一种新型预测控制算法，本文详细介绍了预测函数控制工程化软件包APC-PFC，通过该技术在流程工业中的三个应用实例，说明这种控制方法具有跟踪快速，控制精确，无超调等优点，明显优于传统的PID控制方法； 4．介绍了多变量预测控制技术及多变量预测控制软件包APC-Hiecon，通过 浙江大学硕士学位论文 该技术在流程工业中的应用实例，说明使用该技术控制多变量过程可最大 程度地保证控制系统的稳定性和支全性，优化过程工作点，有效地提高生 产率； 5．对下一步的研究工作从理论和应用两个角度作了相应的分析与探讨。