现代工业过程控制中,一方面要在过程存在多变量、非线性和不确定性的情况下满足高精度、高质量的产品控制要求;另一方面工业中存在着连续特性与离散事件以及if-then-else规则的组合优化控制问题。因此,现代工业中的混杂特性越来越明显,计算复杂度明显增加。针对这些情况,本文利用混合逻辑动态MLD(Mixed Logical Dynamical)模型对混杂系统的建模与预测控制问题进行了研究,研究内容主要在以下几个方面:详细讨论了建立混合逻辑动态模型所需的逻辑数学知识以及建立MLD模型的方法,建立了三容球罐水箱系统的MLD模型。研究了MLD模型的优化控制算法,其中包括优化控制问题求解与预测控制问题求解。给出了MLD优化控制算法的改进算法并进行了仿真验证;针对三容球罐水箱系统进行了基于MLD模型的混杂预测控制。分析了约束预测控制不可行解问题的成因,在论文中引入了约束优先级及可行性求解的混杂处理方法,通过Wood-Berry塔与Shell塔的仿真实例验证了该方法的有效性,改进了混杂优先级处理方法,并仿真验证了改进算法的有效性。引入了预测函数控制PFC(Predictive Functional Control)方法,在对一阶、一阶加延迟、多变量加延迟系统进行PFC仿真验证的基础上,提出了应用PFC混杂处理方法对约束优先级及求解可行性问题进行处理,仿真结果验证了其有效性。最后针对混杂优先级处理方法进行了几点讨论研究。本文通过大量典型实例讨论了关于混杂系统混合逻辑动态模型的建模、优化控制、混杂预测控制及优先级应用方面的问题,并针对某些算法作出了改进,仿真结果表明了论文算法的有效性。