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为了应对工业过程中存在的延时性和非线性因素，提出了一种分数阶预测函数控制的多模型设计方案。在一定工作条件的基础上，受控系统为一系列模型，分解非线性过程，获得一组局部近似模型。通过建立分数阶模型，提高了预测函数控制系统的精度，并运用每个线性模型控制变量的加权来减少过程中非线性的影响。加热炉中的分数阶系统实验表明，提出的多模型设计减小了系统的误差，增强了系统的稳定性。