摘要连续搅拌反应釜(CSTR)是化工工业生产过程中必不可少的生产工具,其操作状况的好坏直接影响产品的质量和产量。CSTR的化学反应过程是一个非线性、时变、有纯滞后的过程,并且在实际过程中,CSTR经常受到内部和外部因素的影响,如反应物浓度变化、副反应、温度和外扰等,对这类系统难以建立精确的数学模型。用常规的控制方法,很难对其进行有效控制。鲁棒预测控制融合鲁棒控制对不确定性的处理方法和预测控制的滚动优化思想,能够有效地处理模型不确定性问题。因此,本文基于鲁棒预测控制理论对CSTR系统控制问题进行研究。首先,根据CSTR系统的机理模型分析了系统的稳定性,由于CSTR的非线性使系统有三个稳态平衡点,分别称为高温、中温和低温稳态点,而中温稳态点为假稳态点,是不稳定的。将CSTR系统的机理模型处理成无量纲化的数学模型,以便于接下来的分析计算及控制器参数的设计。其次,将无量纲化后的CSTR系统模型辨识成T-S模糊模型,鲁棒控制器的设计采用状态反馈的形式。设计出局部控制器,最后通过加权来求出整个系统的控制器。局部控制器的参数由一组线性矩阵不等式解得,设计的控制器满足鲁棒性能准则。Η∞最后,以T-S模糊模型为基础,利用鲁棒预测控制理论设计输出反馈控制器,局部控制器的参数随着采样时间的变化而变化。在每一采样时刻,解一组带有约束的线性矩阵不等式,通过所得结果再计算得到控制器参数。Simulink仿真结果表明CSTR系统在不同的初始状态条件下都能最终稳定在我们所要求的假稳态点,并且在外界存在干扰的情况下,闭环系统保持稳定。以连续搅拌反应釜为对象,分别采用鲁棒预测控制、鲁棒控制以及常规PID控制进行仿真,结果比较说明鲁棒预测控制及鲁棒控制方法的控制效果优于PID控制方法。