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多变量预测控制在工厂级的系统中已经取得了巨大的成功,但是对于小型工业设备和过程采用多变量预测控制方法进行控制的则较少。小型工业设备和复杂工业过程,多采用多变量PID的方法进行控制,但是PID控制最终目标大多是实现控制对象的稳定,整个的控制过程本身较少考虑能源节省,环保,经济效益,控制量约束等因素,所以有必要采用多变量预测控制的方法进行高级过程控制。进行本研究的目的就是设计基于嵌入式系统的多变量工业控制器,对小型工业对象进行优化控制。本研究所包含的内容涉及算法的应用,硬件平台的搭建,软件的设计。最终开发出了一套基于嵌入式系统的有约束的多变量预测控制算法的工业控制器。论文的主要内容如下:(1)对本研究中所涉及的预测控制理论以及嵌入式系统进行初步的介绍,并对本研究开展的意义以及本文的工作进行了介绍。(2)主要介绍系统的整体设计,以及多变量工业控制器的开发流程。(3)对有约束的多变量预测控制算法进行介绍,研究了多变量预测控制算法的理论实现方法,最后介绍了采用DMC-PID进行串级控制的方法。(4)介绍了多变量工业控制器的硬件平台实现方法。从板级的角度把硬件划分为三部分:CPU核心板,底板模块,AD/DA扩展板。并对每个部分的硬件模块进行了详细的介绍。(5)主要介绍多变量工业控制器的软件设计。以WINCE操作系统的移植,驱动程序的开发,以及EVC环境下应用程序的开发为主线进行介绍。(6)搭建了VS2005以及Simulink的系统仿真平台,以双容水箱系统为仿真平台进行算法的仿真测试,进过实际的验证,所设计的有约束的多变量预测控制算法稳定性良好,并且在存在系统白噪声干扰的情况下,仍然就有较好的优化控制性能。