腈纶是纺织业中不可缺少的一种人造合成纤维原料。在腈纶生产工艺中,丙烯腈聚合过程占有极其重要的地位。影响聚合反应的因素有温度、压力、流量、液位等,以聚合釜内的反应温度最为重要。其控制品质直接影响产品质量和产量。丙烯腈聚合过程具有时变、非线性、大滞后等特征,所以难以建立精确数学模型。基于精确数学模型的传统PID控制方法对于这类问题无法取得较好的控制效果。针对上述问题,文中首先介绍丙烯腈的聚合过程的机理及聚合釜的结构特点。通过对聚合釜温度模型的分析得出聚合釜内发生聚合反应时的热量传递情况。对该模型作初步的简化处理,然后运用MATLAB对该模型进行仿真分析。仿真结果表明聚合过程温度模型具有非线性及大滞后的特点。其次,阐述线性矩阵不等式(LMI)的定义及其三类求解问题即:可行性问题、特征值问题、广义特征值问题。介绍了预测控制的基本原理及预测模型、滚动优化、反馈校正三大基本特征。结合线性矩阵不等式和预测控制两者的优缺点得到基于线性矩阵不等式的预测控制器设计方案,及算法流程。此外为了验证验证算法的可行性文中给出了一具有不确定性的双输入双输出的数值实例,仿真结果证明基于线性矩阵不等式的预测控制能较好地控制系统输出。最后对模型进行线性化处理得到了模型的不确定结构,设计基于线性矩阵不等式的预测控制器。然后用MATLAB对控制器的控制效果进行仿真,并与传统的PID控制的控制效果上进行了比较。结果表明基于线性矩阵不等式的聚合釜温度控制系统在系统存在不确定性的情况下能较好地解决了聚合釜温度控制的问题,无超调量和稳态误差。