预测控制是从上世纪70年代发展起来的新型控制算法，具有对模型要求低、滚动优化、能有效处理约束问题等诸多优点，在工业过程控制中应用广泛，是最具应用推广价值的先进控制策略之一。 磨矿过程是一个复杂的多输入多输出(MIMO)过程，并具有时变性、强耦合性和大时滞特性，常规分散单输入单输出(SISO)控制难以达到满意的控制效果。论文以某选矿厂的磨矿分级过程为对象，研究了多模型预测控制在磨矿过程中的应用。 1.介绍了工业过程中的常规的非线性控制方法，详细介绍了预测控制的基本原理，并在此基础上介绍了非线性系统的多模型预测控制策略。 2.介绍了磨矿过程工艺流程，分析了磨矿过程的输入输出特性。并介绍了磨矿过程的控制目标以及磨矿过程中的常规控制方法。并在此基础之上对磨矿过程进行了建模，对动态矩阵控制应用于磨矿过程进行了研究，证明了动态矩阵控制在磨矿过程应用的有效性。 3.针对磨矿过程中诸如矿石硬度、粒度等物理特性的变化而产生的磨矿过程的非线性问题，详细介绍了多模型控制中的监督器原理及滞后切换策略，并在此基础之上针对磨矿过程进行多模型预测控制的研究，选用积分性能指标作为切换指标函数进行模型间的切换。仿真结果表明：多模型预测控制能有效解决磨矿过程中存在的非线性问题。 研究成果具有很好的推广前景和应用价值，不仅适用于冶金选矿过程，同时对具有时变性、强耦合性和大时滞特性的工业流程控制都具有借鉴意义和参考价值。