球磨机是选矿厂磨矿过程和火电厂锅炉制粉系统的关键设备之一,它的工作状态直接影响到全厂的生产能力、能耗等各项技术经济指标。球磨机是一个生产工况变化大、非线性、时变、大滞后和多变量耦合的复杂系统,球磨机系统难以建立精确的数学模型,常规控制方法很难达到理想的控制效果,球磨机的自动控制已经成为其推广应用的障碍之一。因此,本文从以上问题出发,研究球磨机的预测控制策略及应用。主要内容如下:(1)简要介绍了球磨机的工作原理、动态特性及其工业应用,系统地总结了球磨机控制策略的研究情况。(2)综述了模型预测控制算法、广义预测控制算法和预测函数控制算法等的基本原理,研究了单变量系统基于有限阶跃响应模型的预测函数控制算法。(3)针对球磨机磨矿回路的复杂特性,采用一种基于有限阶跃响应模型的预测函数控制算法,并将其从单变量系统推广到多变量系统,通过实验型球磨机磨矿回路的仿真研究,表明该控制策略比多回路PID解耦控制具有较好的控制品质。(4)在分析和研究钢球磨煤机动态特性与动态模型的基础上,设计了一种基于广义预测控制的钢球磨煤机控制策略,为改善钢球磨煤机运行的安全性和经济性提供了保障。仿真研究结果表明,该控制策略具有较好的跟踪性能、抗干扰能力和鲁棒性,可以达到较为理想的控制效果。最后是全文的总结和展望。