本文在区间控制的框架下,设计了一种基于冗余控制变量进行经济优化的策略。该策略包括冗余控制变量识别,区间模型预测控制器的设计,以及区间控制目标与稳态可行域在不同关系下的经济优化方法。首先对于模型预测控制给出了基本的介绍,在其框架内简要介绍了经济模型预测控制的原理,同时介绍了基于该框架的区间模型预测控制的一般性设计方法。接着又从控制系统的冗余性角度给出了整体性的概括,并针对性的提出利用冗余性对区间控制系统进行优化的构想。本文的创新点主要包含于以下三个方面:（1）针对控制系统的冗余性,本文设计了一种冗余控制变量识别算法。在该识别算法框架内,系统的状态变量以及控制变量对应的约束区间被构造为一种新的关系结构。通过对该关系结构的设计,利用线性时不变系统稳态映射模型的保凸性原理,给出了几种必要的结论。利用这些结论建立了针对区间控制系统的冗余控制变量识别算法,该算法将一个具有无限元素的遍历过程转化为对有限个元素的遍历过程。基于该算法,可以对一个已知各项约束的区间控制系统进行冗余控制变量的识别,也可以将该算法用来确定系统指定控制变量的最大冗余区间。（2）对于一个具有冗余控制变量的系统,从控制角度而言,首先要将系统的状态变量驱动进入设定目标内部。因此,可将状态空间中的轨迹划分为两个阶段,即区间控制目标外部的控制阶段,以及区间控制目标内部的优化阶段。处于控制阶段的系统不需要考虑经济优化,该模式下的闭环系统应当以区间控制目标作为吸引域,使得状态能够被快速驱动进入其内部。因此,本文利用点到空间凸集的距离度量函数,设计了适用于两阶段策略中控制阶段的区间模型预测控制器。使得系统能够在有限时间内进入区间控制目标进而被切换为优化模式。（3）在控制阶段结束时,切换策略将系统的运行模式切换为优化模式,该模式下可以利用冗余控制变量对系统的经济性能进行优化。首先,为了探究冗余控制变量如何影响系统的稳态映射模型,本文以过程控制中常见的卡边控制为例进行研究。研究表明,当某一冗余控制变量被限定后,系统的稳态可行域便会相应的减少一个自由度。当对该系统重复进行上述操作,并使系统的稳态可行域最终仅剩一个自由度,此时便可利用剩余的控制变量对系统进行最后的调整以实现卡边控制。基于这种原理,本文设计了一种以冗余控制变量对系统进行稳态优化的优化策略。同时提出了优化周期比的概念,以便对冗余控制变量的变化率进行限制,使得区间控制目标的稳定性得以保证。然而,上述稳态优化策略存在一定缺陷,即当经济最优工作点不属于闭环系统的稳态可行域时,该稳态优化策略可能无法实现经济效益得最大化。为此,本文在这种情况下分析了稳态优化策略的实现机理,设计了一种基于周期轨道的优化策略。并通过理论分析得出,周期轨道上的平均经济效益要高于或等于稳态优化策略。上述方法均通过数值模拟验证了可行性或有效性。最后对本文主要研究内容进行了总结,并对未来研究的方向做了简要的介绍。