预测控制作为一种新型计算机控制算法,近年来得到快速发展,在工业控制中以模型精度要求低、计算方式简单、控制品质优良的特点,取得了十分成功的应用。但是由于工业过程对象的非线性模型难以建立以及控制要求不断提高,基于单模型的预测控制算法已经难以满足时变,大时滞系统的控制要求。因此,对于多模型预测控制的研究可以有效地拓宽预测控制在工业控制领域中的适用范围,提高其对复杂工业过程的控制品质。本文从预测控制的产生背景与应用发展入手,简述了其发展应用历程。在理论研究方面,深入学习研究了动态矩阵控制(DMC)算法、多模型集的建立及权重计算和多模型控制。将多模型控制思想与动态矩阵控制算法相结合,形成了多模型DMC算法,同时给出了多模型DMC算法控制参数的调试方法。在实现平台方面,深入学习了优化控制站的特点,及其组成部分,对其相应的上位机软件模块进行了简单的介绍。本文通过数值仿真验证了多模型DMC算法的有效性。介绍了基于优化控制站实现该算法过程中的要点,并且针对控制过程中出现的扰动问题给出了相应的解决方案。在实际应用方面,通过搭建双容水箱实验平台,使用优化控制站中的多模型DMC模块对其进行控制。实验结果表明,采用了多模型DMC算法的控制策略具有更优的控制性能,证明了多模型DMC算法解决复杂系统控制问题的有效性。