在预测控制技术的应用中,状态反馈预测控制系统具有较强的抑制干扰能力和较好的鲁棒性,而正规矩阵法在鲁棒预测控制系统的设计中具有控制器简单、系统鲁棒性强等优点,如何将两者的优点结合起来应用到预测控制中来需要研究。本文针对多变量状态反馈预测控制系统,使用状态空间模型,基于正规矩阵方法,研究预测控制系统参数与闭环系统鲁棒稳定性的关系,闭环系统的鲁棒性与正规阵斜度的关系,设计鲁棒稳定的预测控制系统,并与鲁棒控制系统的H∞设计方法进行了比较。研究的主要内容可以概括如下:1、鲁棒控制系统设计的正规矩阵方法与H∞设计方法的分析与比较,主要是在闭环系统鲁棒性、控制器简单性方面的优缺点。2、对基于状态方程的单值预测控制系统进行了鲁棒性分析,给出了控制算法中参数的确定方法,分析了预测控制系统参数(预测步长、时间滞后的失配、输出衰减系数、状态反馈系数等)与闭环系统鲁棒性的关系,并对预测步长及其它参数对系统鲁棒性的影响作了仿真研究。3、基于矩阵特征值、奇异值、斜度等概念,研究了正规矩阵的鲁棒特性,分析了闭环系统的鲁棒性与正规阵斜度的关系,给出了多变量状态反馈预测控制系统鲁棒稳定的条件。4、基于正规阵方法,进行单值预测控制系统的设计,包括预测步长的选择方法,模型失配时控制器参数的调整原则,并作了相应的仿真研究,为控制系统设计和控制器参数在线调整提供了依据。