随着工业技术的快速发展，对象流程变得越来越复杂，同时对工业产品的质量要求也越来越高。而在工业控制中常使用的传统PID控制器也渐渐显示出了不足之处。此背景下，诸多先进控制理论研究日臻成熟，并逐渐在复杂工业过程中得到应用。在这些先进控制策略研究中，本课题研究的无模型自适应控制算法（MFAC）脱离了对模型的依赖，又具有结构简单及参数易调节的特点，比较适合于复杂工业过程中难以建模的对象的应用，本文主要以算法应用为研究重点，在系统介绍MFAC原理及发展现状的基础上，首先针对不同类型的模型，运用Matlab仿真验证了其良好的控制效果，并同时将其与传统PID控制器进行控制效果了对比，得出结论：MFAC控制器相对于PID而言，能达到较好的控制效果，特别是针对非线性、结构复杂的模型，其响应特性及抗击干扰的能力明显优于传统PID控制。针对实际工业现场存在各种噪声干扰的问题，本文还初步研究了适用于非线性复杂过程对象的滤波算法，粒子滤波技术。通过仿真，与常用的卡尔曼滤波进行状态估计比较，显示粒子滤波效果更优一些。为了进一步验证本文研究算法的实用性，选择了广泛应用在控制策略设计与研究领域的TE模型作为仿真对象，在Matlab的Simulink环境下，用S函数编写了MFAC的通用控制模块，并应用到了模型中的测量参数上，完成了参数整定及控制效果测试等工作。最后，文中以多功能仿真系统SMPT-1000为被控对象，在西门子PCS7平台上，完成了控制策略实施，包括硬件组态、功能图组态、人机交互界面组态等。MFAC算法模块采用PCS7自带编程语言SCL进行开发，应用在蒸汽温度对象上，效果良好。同时比较系统地锻炼了工程实践应用能力。