工业生产过程中,某些控制对象的被控量在不同区域切换时,被控对象的特性会发生很大的变化,目前这类系统的稳定控制问题并没有被很好地解决。本文将这类特殊对象看成一类线性切换系统,提出了一种新的控制方案——切换预测控制。这种新的控制算法是在原有模型预测控制算法基础上加以改进而获得的,其主要的不同之处在于此算法在预测系统输出时,综合考虑到系统发生切换对预测输出产生的影响,即使系统发生切换,预测输出值也不会与实际值偏离太大,这样求得的控制律在系统发生切换时能使得输出稳定在期望值。通过仿真可以验证改进后的控制方案比PID和常规预测控制方案具有更好的控制效果、以及良好的鲁棒性和抗干扰性。论文主要工作包括两部分:第一,切换预测控制算法研究。在求解系统控制律时加入系统切换的影响,使得改进后的预测算法——切换预测控制算法控制对象时即便对象特性发生改变,也能使输出值很好地跟踪给定值,获得较好的控制效果。考虑到预测模型可以为参数模型或为非参数模型,在推导算法时分别进行了处理。第二,控制算法的软件开发。基于OPC技术和实时数据库技术,用VB语言开发出切换预测控制软件,将此软件用于TE仿真平台,验证了算法的有效性。