工业管式加热炉存在强耦合、多变量、大时滞等特点,本文基于分布式MPC控制技术,研究给出了加热炉支路平衡优化控制方法以及加热炉的整体优化控制方案。论文的主要研究工作如下：1、根据别洛康方法及微元法,建立了加热炉对流室、辐射室的机理数学模型,通过模型的动态仿真,分析了加热炉进口流量对出口温度、炉膛温度、烟气温度的影响,对加热炉优化控制方案设计提供有意义的指导。2、由于加热炉支路温度平衡问题存在强耦合性,传统的控制方案难以消除炉管温差,为此,提出了一种基于共轭变换的分布式MPC控制方案,将控制对象解耦,各个子系统通过独立求解系统建立最优输出。通过与集中式MPC和PID的对比,并验证了所提方案的强抗干扰的特性。3、针对传统的加热炉优化方案一般缺乏整体考虑的缺点,提出一种闭环分布式MPC优化控制方案,并从响应时间、优化结果、经济性能等方面与集中式MPC和PID控制方案进行了对比,验证了方案的有效性。