广义预测控制是一种基于参数化模型的预测控制,由于将自适应机制与预测控制相结合,因而可及时修正由于参数变化而产生的预测误差,从而改善系统的动态特性,在工业过程控制中获得了大量成功应用.阶梯式广义预测控制是为了降低计算量而提出的,具有很好的鲁棒性,曾多次应用于工业锅炉的控制.为降低成本与能耗、提高生产效率,按照某一个优化指标,实施优化操作是一种投资少、见效快、易实施的控制方法.进行正交优化试验选定优化操作工作点是整个优化的重要部分,在条件允许时还可以采用自适应在线稳态优化算法.该算法基于非线性动态模型抽取静态部分,计算模型的一阶和二阶梯度,利用Cauchy法和Newton法计算新操作工作点.该文根据烟叶制丝过程对烟丝水分和填充值的现实要求,提出采用广义预测控制来对水分进行控制、采用正交优化试验结合在线优化来提高填充值.实际在昭通卷烟厂制丝车间中应用,取得了部分良好的效果.第一章绪论部分简要介绍了预测控制和在线优化理论的发展和基本思想,叙述了烟叶制丝的现状.第二章阐述了用到的广义预测控制算法、阶梯式广义预测控制算法和自适应在线稳态优化算法.第三章介绍了烟叶制丝工艺过程,讲述了总体控制系统结构和水分控制系统.第四章讲述了烟丝水分的预测控制和填充值的优化,介绍了控制与优化方案和过程,给出了仿真和实际运行曲线.