模型预测控制(MPC)是一种直接产生于工业实践的先进控制技术，具有建模简单，且适用于时滞、受限、多变量等复杂过程的优点，一直以来都是工业界关注的热点。然而，实际工业过程的复杂性，常常会给MPC的工程应用带来诸多障碍，从而限制MPC的应用范围。因此，对MPC工程应用问题的研究具有十分重要的意义。　　本文在介绍了MPC的产生、发展和应用现状之后，针对影响MPC应用的若干关键工程问题展开了研究。　　论文首先指出了工程结构在控制系统设计中的重要性，介绍了动态矩阵控制(DMC)算法的原理和特点，提出了基于DMC的串级控制方案(DMC-PID)，用以解决DMC算法抗扰动性差和不适用于不稳定系统的不足，并对所提方案进行了仿真验证。　　工业受限过程的控制一直以来都是MPC应用的一个热点问题，本文对受限过程的特点进行了分析，在阐述了基于Hildreth二次规划解法的二次动态矩阵控制(QDMC)算法后，通过仿真研究验证了该算法的有效性，基于Matlab、VC++动态链接库(DLL)和WinCC组态软件，给出了QDMC系统的详细工程设计方法，并对所述设计方法进行了实验验证。　　工程参数整定是决定MPC控制性能的一个重要环节，论文通过大量的仿真比较，研究了DMC中模型长度、预测时域、控制时域、误差权重、控制权重等诸多参数的调节规律及其对控制系统性能的影响，给出了DMC参数的工程整定原则。　　论文最后研究了MPC的控制性能评估(CPA)问题，阐述了CPA的必要性，介绍了CPA工具的基本设计方法，阐述了性能评估领域代表性的最小方差基准，并对几种常见的性能评估基准进行了比较，之后基于最小方差基准对MPC控制器和PID控制器的性能进行了仿真评估和比较，并总结了MPC性能评估的特点和可能的发展方向。　　本文的研究成果，对MPC的工程应用具有良好的指导意义和借鉴价值，有助于促进MPC在我国工业过程中的推广应用。