现代社会的不断发展促进了工业技术的提高,智能化的控制应用到了人类生活所涉及到的各个工业领域,这些工业过程对象具有大滞后、多变量、强耦合、不确定性等特征,如何对于这种系统进行有效的控制是能否提高生产效益的关键,从而达到节约资源,节省工业成本的目的。本课题基于此背景下,研究了内模控制的方法应用,此方法是基于对象模型的,因此研究了低阶模型辨识的方法,开发了模型辨识与内模控制的软件系统。本文研究了对于低阶时滞系统的模型辨识问题,根据输入信号的不同,对于基于阶跃响应的系统辨识方法有传统的非参数辨识法如两点法、切线法,参数辨识法有基于积分法辨识一阶滞后系统、基于最小二乘法辨识二阶系统以及n阶系统的直接辨识法;另外对于基于输入信号是伪随机序列的离散模型辨识采用了递推最小二乘法;并对于以上的方法进行了模拟仿真分析;此外基于LabVIEW软件开发了辨识系统,自主编写了滤波、辨识、模型评价的程序,封装成动态链接库,在此平台进行进一步的开发,并设计了人工操作界面,使得此辨识方法具有了实际工程效用性。研究了内模控制器(IMC)的基本结构以及设计原理,分别对于连续和离散的控制对象的内模控制器进行设计,以及进行连续传递函数转化为离散传递函数的公式推导。对于一阶、二阶系统给出了具体的控制算法实现,分析了内模控制的主要参数对于系统性能的影响,并做了仿真分析;最后设计了基于LabVIEW平台的内模控制软件,自主编写控制程序并进行封装,在此平台上进行再次开发,设计了控制操作界面,使得控制更为方便简单,并开发了仿真系统可以实时验证控制算法的效果。以锅炉燃烧系统的主蒸汽回路和3D打印机温度控制系统为对象,应用以上开发的系统辨识与控制软件对于该系统进行了模型辨识,辨识结果较精确的拟合真实采样输出数据,并对系统应用内模控制,将控制效果与传统PID控制进行比较,结果表明内模控制响应速度快,便于程序实现,并且其可调节参数只有一个,易于调节,可以解决模型失配的问题,鲁棒性更强,稳定性也更好。