多阶段间歇过程是一类具有产品易更新、附加值高、操作灵活多变等特点的工业过程。由于其具有时变时滞、异步切换和模型非线性等复杂特性,给整个生产过程的平稳控制和安全运行带来一定的难度。因此多阶段间歇过程控制问题一直受到科研人员的广泛关注。本文针对具有时变时滞的多阶段间歇过程鲁棒预测控制方法进行较为深入的研究,主要研究内容如下:（1）针对具有时变时滞和部分执行器故障的多阶段间歇过程,提出一种鲁棒预测容错控制方法。首先,根据多阶段间歇过程不同阶段建立对应子模型,并将输出跟踪误差引入状态变量中,构建多自由度状态空间模型。其次,利用鲁棒预测控制理论、Lyapunov稳定性理论、切换系统理论和模态依赖的平均驻留时间方法,推导出基于线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）约束形式的稳定充分条件,以保证控制系统在每个阶段渐近稳定且每个批次指数稳定。通过求解LMI约束条件中的参数,计算每个阶段的平均驻留时间和控制律增益。最后,以注塑成型过程中的注射和保压阶段为例进行仿真研究。仿真结果表明,在受到时变时滞、部分执行器故障等因素影响下,所提方法能够保证注塑过程稳定运行的同时实现阶段间的平滑切换。（2）针对多阶段间歇过程在切换时存在控制器不能跟随系统状态及时切换的不稳定情况,提出一种鲁棒预测异步切换控制方法。首先,分析多阶段间歇过程的运行状态,将多阶段间歇过程描述为具有稳定和不稳定两种情况子系统的多阶段等效模型。在此基础上引入输出跟踪误差,构建扩展状态空间模型为后续控制器设计带来更多自由度。其次,在设计控制器时考虑到设定值会随着生产要求不断变化的情况,将设定值的变化量作为有界干扰并引入H∞性能指标来提高系统跟踪变化设定值的能力。然后,推导出使控制系统在每个阶段渐近稳定且每个批次指数稳定的LMI充分条件,以及每个阶段稳定情况最短运行时间和不稳定情况最长运行时间的计算方法。通过计算出的时间,利用超前切换思想避免不稳定子系统出现。最后,以注塑成型过程为例进行仿真研究,仿真结果表明所提方法可以有效避免切换中不稳定情况出现,并使控制系统更快跟踪变化的设定值。（3）针对多阶段间歇过程存在模型非线性特性,提出一种鲁棒模糊预测异步切换控制方法。首先,将非线性多阶段间歇过程根据模糊规则描述为具有稳定和不稳定两种情况子系统的等效闭环扩展T-S模型。其次,在扩展T-S模型的基础上推导出基于LMI形式的稳定性充分条件,通过求解稳定性条件中的参数,计算出对应子模型的控制律并根据当前时刻的系统状态确定每个子模型和控制律的权值系数,以克服单点线性化模型存在模型失配导致控制性能下降问题。此外,在设计控制器时考虑到多阶段间歇过程在切换时存在不稳定情况,利用模态依赖的平均驻留时间方法,在保证控制系统每个阶段渐近稳定且每个批次指数稳定前提下,给出稳定情况最短运行时间和不稳定情况最长运行时间的计算方法。最后,仿真案例验证所设计的控制器能有效避免切换中不稳定情况出现,并降低单点线性化模型因模型失配给控制效果带来的影响。