预测控制策略因其预测模型、滚动优化、反馈校正三大特征符合工业过程控制的实际需要,因此自提出至今在理论和应用方面取得了长足的发展。而预测函数控制(PFC)是预测控制领域中较新的研究方向之一。本文主要从理论和应用两方面对预测函数控制方法进行了研究。论文主要研究工作集中于以下几个方面:1.介绍了预测控制方法的基本原理,对预测控制的发展历史、理论研究现状以及工业应用等方面进行了简要的综述。2.从预测函数控制方法的基本原理出发,详细地介绍了基于状态空间描述的单变量系统预测函数控制方法的原理和具体算法,给出了一阶加纯滞后系统的预测函数控制具体算法。从算法上可以看出预测函数控制方法计算简单,易于工程实现,从仿真实验上证明了该控制方法具有跟踪准确、快速,抑制干扰和鲁棒性强等特点。3.简单介绍和分析了受控五杆机构和结晶器液压振动,并针对受控五杆机构试验台中的交流伺服系统和结晶器振动装置中的液压伺服系统在控制中存在的缺陷,将预测函数控制应用于控制系统中,分别设计了交流伺服系统的PFC-PID控制器和液压伺服系统的预测函数控制器。通过仿真及与PID控制的比较表明,预测函数控制系统能够提高伺服系统的跟踪快速性、精确性、抗干扰性和鲁棒性,具有较高的实用价值。最后对全文的工作进行了总结,并对预测函数控制方法的进一步研究进行了展望。