针对冷连轧带钢自动厚度控制系统的多变量、强耦合、非线性及纯延时等特点,提出具有简化PI结构的广义预测控制策略。将广义预测控制的目标函数改造成PI形式后,利用PI的反馈信息改善系统性能指标、抑制超调。简化后的PIGPC控制策略,计算量减少,提高了控制的实时性;同时利用预测信息提高了系统的稳定性;通过滚动优化,改善了系统的自适应抗干扰能力。仿真实验结果表明采用简化后的PIGPC控制策略,有效地改善了系统的动态特性,抑制了超调,提高了跟踪速度和控制精度。

针对控制对象的特点,将基于广义预测控制算法的功率匹配控制策略,应用于发动机-变量泵功率匹配控制器的设计中。与PID功率匹配控制器的控制效果仿真对比,表明广义预测控制的应用使功率匹配控制系统的性能得到了提高,证明了广义预测控制的合理性。

桥式起重机吊运过程中所产生的游摆,是吊运过程中必须克服的。从桥式起重机的模型辨识试验出发,通过试验法获得桥式起重机的动力学模型。在防摆控制器设计方面,提出利用广义预测控制整定PID参数的方法,使得传统的PID控制器能够有效地抑制和消除起重机吊钩的游摆。仿真和试验结果均表明:这种PID控制器的设计方法是正确而有效的,对于实现起重机无人值守的自动控制具有重要意义。

在考虑高速开关电磁阀饱和和死区效应等因素的基础上，联合AMESim与Simulink仿真软件建立电子液压制动（electro-hydraulic brake system，EHB）液压系统仿真模型。通过系统辨识获得了预测模型，在广义预测控制理论基础上设计了制动压力控制器。为了验证该控制器的工作性能，进行了基于EHB系统的轮缸压力控制仿真实验和汽车防抱死制动仿真实验。结果表明：在系统参数时变的情况下应用该算法是可行有效的，该控制算法较一般的PID控制进一步提高了汽车的制动性能。

根据共振式波力发电装置的结构及原理，研究讨论了其液压换能系统的调节控制方法，提出将广义预测控制算法用于液压换能系统调节控制。为了验证广义预测控制算法（GPC）的控制效果，搭建了实物试验平台以及AMESim／Simulink液压换能系统联合仿真模型，并将广义预测控制算法运用到仿真模型以及实物试验平台上进行了对比测试。结果证明广义预测控制算法可以较好的满足共振波力发电装置液压换能系统的控制要求。

针对具有非线性和时变特性的电液比例系统研究了自适应预测控制器的设计问题。采用隐式广义预测控制算法无需辨识对象模型参数而是利用输入/输出数据直接辩识控制器参数以求解最优控制增量具有计算量小、实时性高的特点。仿真结果表明在不需要关于被控对象先验知识的情况下隐式广义预测控制器可以很好地跟踪设定值的变化同时对于系统外部干扰和模型参数的变化具有很好的适应能力在电液比例系统控制器的设计中具有良好的应用前景。

以电液位置伺服系统作为研究对象，建立具有一般性的系统非线性数学模型。基于此模型，提出一种基于广义预测的控制策略，采用随机梯度估计法在线估计控制器模型参数，避免在线求解Diophantine方程，减少在线计算时间。该控制方法具有计算量小、实时性高的特点。并通过仿真实验验证了此方法的有效性。

为减小泵控马达系统中参数时变、外界扰动等不确定因素对调速性能的影响，提出了基于广义预测控制的控制方案，并设计了泵控马达系统调速性能测试试验台．给出了泵控马达调速系统的整体数学模型并得到其单输入单输出的传递函数．建立了泵控马达系统的受控自回归积分滑动平均模型，对广义预测算法进行推导．在液压马达转速受负栽扰动、转动惯量变化两种情况下进行了仿真分析，通过仿真结果可以看出，采用该方案以后泵控马达系统的调速性能具有良好的跟踪性能和鲁棒性阁4，参10．

冷轧机液压AGC系统已经成为现代带钢轧机中控制带钢厚度的关键设备，其动态性能具有大惯性、大时滞、非线性等特点。通过参考典型的液压元件的作用机理，建立了冷轧机液压系统的数学模型。利用基于支持向量机（SVM）的广义预测控制（GPC）算法对液压系统进行控制，构成了液压AGC计算机仿真系统，仿真结果表明：SVM学习速度快，在小样本情况下具有良好的非线性建模和泛化能力；基于SVM的GPC算法具有很好的控制性能。

建立精密校直液压机（精校机）电液位置伺服系统离散数学模型,将广义预测控制理论应用于精校机电液位置伺服系统中,提出精校机电液位置伺服系统的广义预测控制方法。仿真结果表明,系统的跟踪性能良好、控制精度提高。