为了解决对受控对象数学模型结构的依赖和未建模动态的问题,自适应控制领域提出了无模型自适应控制的概念,即不需要建立被控对象的数学模型,直接利用系统的输入输出数据来设计控制器对系统进行控制。本文系统的研究了适用于工业过程特点的无模型自适应控制器的理论和设计问题,阐述了泛模型的概念,并详细分析了无模型控制律的产生和特征参数的辨识,以及无模型控制方法的稳定性与收敛性。在无模型自适应控制器的研究开发过程中,控制系统的开发是核心问题。在进行控制算法研究时,需要一个方便而又快捷方法对其进行验证。基于实时的硬件平台,实现用MATLAB/Simulink开发的控制算法,并且对控制算法实时在线调试,可以很快地进行反复设计,反复试验直到找到理想的控制方案。因此,开发构建一个实时硬件测试平台,具有重要意义。dSPACE实时仿真系统是由dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及测试的工作平台,实现了和MATLAB/Simulink的完全无缝连接。dSPACE实时系统拥有具有高速计算能力的硬件系统,包括处理器、I/O等,还拥有方便易用的实现代码生成/下载和试验/调试的软件环境。本文基于dSPACE硬件和软件平台,构建了控制算法实时验证环境。论文研究基于dSPACE实时仿真系统的无模型自适应控制器,用Simulink搭建控制系统模型进行了仿真验证研究,其中采用了基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制算法。此外,对无模型控制与常规PID控制做了深入的分析比较,仿真表明,无模型控制方法在系统的适应性、抗干扰能力和克服大时滞能力等方面都明显优于PID控制。