工业生产中的控制系统大多采用设定点值控制方式,即维持控制系统的输出在某一设定点上,然而,考虑到生产环境的复杂多样,很多情况下设定点控制并不能很好地反应控制需求。例如,综合考虑产品的产量质量、能耗物耗以及系统能控性等因素时,系统输出往往只需控制在一个区间内即可;此外,当控制系统的模型参数不精确时,被控变量往往难以被控制在设定点上。区间控制是将期望输出目标以“区间”的形式给出,被控变量可以被控制在区间上的任意一点,仅当被控变量违反区间时控制器才采取相应的动作。区间控制是依据控制需求对设定点值控制的放松,能够弥补控制系统自由度的缺陷,并降低控制的作用频率,提高经济效益。管道内检测器的速度控制系统属于典型的区间控制系统。石油和天然气的长距离管道运输安全是关系到国计民生的重大问题,运用管道内检测技术对管道定期检测是确保管道正常运行的重要方法,而内检测器平稳的运行速度是保证检测质量的前提。依据实际工程要求,管道内检测器的运行速度期望被控制在一个理想区间内。并且,内检测器模型较为复杂,模型参数往往会在一个确定区间内变化,该模型属于区间系统模型,是不确定性系统中的一种。目前在内检测器速度控制方面的资料较少,控制效果也并不理想。本课题以内检测器速度控制系统为研究对象,分别对内检测器的近似确定参数模型及不确定参数模型应用相应的区间预测控制方法进行控制,具体研究工作有:首先,对区间控制进行了综述,包括研究背景与意义、区间控制理论的研究现状,并对管道内检测器速度控制相关研究进行了简要介绍。其次,针对确定性系统,考虑到普通软约束区间预测控制方法的不足,提出一种附加裕度软约束的区间预测控制方法,通过输出裕度的引入有效减小了区间误差。最后给出了稳定性分析。然后,针对不确定性系统,结合区间分析提出一种区间预测控制方法,对该方法进行稳定性分析。随后分析了四类控制系统的内在关系,证明本章所提方法的普适性。最后,通过对内检测器运动状态的分析,得到内检测器的确定性参数模型以及区间参数模型,分别应用上述确定性系统的控制方法以及不确定性系统控制方法进行控制,并与传统方法进行比较,验证了本文所提算法的优越性。在论文最后,对本文进行总结,提出了下一步研究工作及对区间控制的未来展望。