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针对气一液柱状旋流式（GLCC）多相流量计的液位控制问题，提出一种增量多变量模型预测控制（MPC）算法。采用控制增量状态空间模型和阶梯式控制策略，建立约束多变量MPC优化控制问题。为在线计算约束优化问题，引入坐标轮换法和黄金分割法，在线计算控制变量增量值，进而得到预测控制量。最后，以GLCC多相流量计的两输入单输出液位控制模型为例，仿真验证本文算法的有效性。