模拟移动床(Simulated Moving Bed，SMB)色谱分离过程是连续与离散并存的混杂系统。它是由色谱柱或类似色谱柱的固定床层串联起来，通过阀门的切换实现组份的分离。因而系统需要控制的参数比较多，容易受到外界的干扰。在实际生产过程中，往往会为了安全起见，系统运行都会偏离最佳操作条件，很难完全的发挥SMB色谱分离过程的分离能力。为了使SMB系统发挥其分离的潜能，基于模型的仿真研究就尤为重要。因此在本文中进行如下三个方面的工作：首先对SMB机理模型进行了分析。对于考虑因素比较全面，较为复杂的一般速率模型采用了有限元和正交配置法对其进行数值求解并分析了操作参数对分离组份纯度的影响，了解了SMB系统的一些动态特性。对于其简化模型(平衡扩散模型)采用了线上求解法(MOL)和隐式差分法分别对其进行数值求解并分析了系统参数对组分纯度的影响。并对两种方法进行了对比，发现隐式差分法在保证精度的情况下，其求解效率得到了很大的提高。对模型的控制与优化研究提供了基础。在对SMB模型的组份纯度进行控制中，采用了基于轴向浓度曲线中的前后沿位置的控制方案，由于采用数值求解方法对空间位置的离散点为100个，其点数过少，如仅用这100个离散点去寻找拐点位置，会带来很大的误差，在此对前后沿曲线进行了高斯拟合，再搜寻前后沿曲线的拐点位置。在此基础上分析了拐点位置与各区流量的关系，提出了对4个拐点位置采用PI控制器对组份纯度进行控制。通过仿真分析，该方案是可行的。对模型的控制只能解决系统的抗干扰能力，系统是否运行在最优操作点上，仍然不知，在此通过PLS建模对组份纯度实现在线优化。在优化过程中必然需要对模型进行更新，在此采用了带有预测功能的dEWMA方法对模型进行更新。通过仿真分析，其优化过程比较缓慢，且波动比较大，在实际生产过程中是不利于生产的，需要在今后的研究中进行改进。