回转窑煅烧过程是水泥烧成的重要环节,影响水泥产品质量的主要因素。当今大多数水泥回转窑煅烧过程的自动化水平不高,只是在DCS系统下实现了远程控制,在自动控制与过程优化的研究中,主要是基于操作员经验模型的模糊控制和专家系统,即模拟现场优秀员工和水泥工艺专家的经验而进行自动控制的,虽然在应用实践中达到了一定的优化目的,其操作效果比水泥企业完全手工操作要好得多。但由于其本身在理论上并不具有优化功能,系统调节时间缓慢,生产效率不高等问题,论文提出将预测控制应用于水泥回转窑的温度控制系统中。论文首先在对预测控制的发展进行综述的基础上,指出近年来发展起来的预测控制在时滞系统的控制上有良好的前景,提出将预测控制引入回转窑温度控制的时滞控制系统中,对改善控制性能有明显的效果。同时通过对水泥回转窑实物的分析研究,建立预测模型,引入预测控制算法,在MATLAB中进行仿真研究,并与模糊控制算法进行仿真比较。仿真结果表明,预测控制能克服各种不确定性、滞后等复杂的影响,使控制系统具有较快的响应速度、较高的鲁棒性,该系统控制精度高、性能稳定。作为一个应用性的工程课题,论文给出了控制系统基本硬件设计和部分软件设计,实现窑内煅烧的温度实时监测和控制。