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针对一类具有输入和状态约束的干扰有界非线性系统，提出了基于区间分析的约束非线性鲁棒模型预测控制，以降低计算量并扩大系统吸引域。首先，在集合运算的基础上，利用区间运算和函数区间扩展，给出了一种计算效能更好、保守性更低的非线性系统鲁棒一步集计算方法；其次，构造重叠的多面体控制不变集序列并以此计算约束非线性系统的鲁棒多步集，并通过设计基于集合的在线优化策略，提出了基于鲁棒一步集的单步优化非线性模型预测控制，有效降低了非线性优化的在线计算量；最后，仿真实例验证了算法的有效性。