过程自动控制在现代工业生产中占有十分重要的地位,而在过程工业中液位控制技术也被广泛应用。在实际工业过程中,工厂的成本和效益、每个设备的生产安全都与液位的控制性能息息相关。在液位控制当中,水箱液位是最典型的代表,其在过程控制当中扮演重要的角色,在实际工业生产中也经常会遇到类似的问题,所以对水箱液位的研究具有非常实用的意义。为确保液位过程控制的安全性和平稳性,建立精准的水箱模型以及开发先进的液位控制策略具有重要意义。图形化技术被广泛应用于辅助表示动态系统模型,而线性图呈现了一个系统中元件之间的内部关系。本文以双容水箱作为被控对象,水箱的水位为控制量,应用线性图理论的建模机制建立双容水箱液位控制系统的数学模型,基于状态空间方程求出系统的传递函数,设计PID控制器,并对模型进行了大量仿真实验,系统各项性能指标输出曲线保持稳定。然后用等效阻抗法对系统的传递函数进行验证,证明了该模型的合理性,为双容水箱系统提供了有效的模型,该研究对一类具有相似特性的系统建模具有很好的指导意义。预测控制在工业控制领域一直倍受关注,其主要特点是鲁棒性强、能够高效处理约束、建模简单且有良好的控制性能。本文将预测控制算法应用到双容水箱液位的控制当中,在平衡点处线性化建立其机理模型,研究预测控制、动态矩阵控制算法的基本原理,分析动态矩阵控制算法的相关计算流程,通过MATLAB的Simulink仿真设计在不考虑干扰和模型失配以及考虑模型失配和干扰作用两种情况下DMC控制器的参数,同时通过仿真分析比较DMC控制与DMC-PID串级控制在系统快速性、抗干扰性以及鲁棒性等方面的表现。