1.一种批次过程二维预测函数控制方法，其特征在于该方法具体：步骤1建立批次过程中被控对象的状态控制模型，具体是：

1.1对于具有重复性的典型批处理过程，引入状态控制模型并进行处理，可得如下形式：Δtxm(t+1,k)＝AΔtxm(t,k)+BΔtu(t,k)Δtym(t+1,k)＝CΔtxm(t+1,k)其中Δt是时间后向差分算子；xm(t+1,k)是第k个周期t+1时刻的模型状态；xm(t,k)是第k个周期t时刻的模型状态；u(t,k)是第k个周期t时刻的模型输入；ym(t+1,k)是第k个周期t+1时刻的模型输出；A,B,C是相应的系数矩阵；

1.2定义参考轨迹形式如下：

yr(t+i,k)＝wiy(t,k)+(1-wi)c(t+i)其中，yr(t+i,k)是第k周期t+i时刻的参考轨迹；i＝0,…,P-1；P是预测时域；y(t,k)是第k个周期t时刻的时间输出；c(t+i)是在t+i时刻的设定值；w是平滑因子；

1.3由步骤1.2可得未校正的跟踪误差为：et(t,k)＝ym(t,k)-yr(t,k)其中，et(t,k)是第k个周期t时刻的未经校正的跟踪误差；ym(t,k)是第k个周期t时刻的模型输出；yr(t,k)是第k个周期t时刻的参考轨迹；

1.4由步骤1.1到步骤1.3可得：

et(t+1,k)＝et(t,k)+Δtym(t+1,k)-Δtyr(t+1,k)＝et(t,k)+CAΔtxm(t,k)+CBΔtu(t,k)-Δtyr(t+1,k)其中，et(t+1,k)是第k个周期t+1时刻未经校正的跟踪误差；yr(t+1,k)是第k个周期t+1时刻的参考轨迹；

1.5选取扩展的状态向量

得到相关的结构型扩展模型如下：

z(t+1,k)＝Aez(t,k)+BeΔtu(t,k)+CeΔtyr(t+1,k)其中，z(t+1,k)是第k周期t+1时刻的结构扩展模型； 矩阵Ae和Ce中的0表示具有一定维数的零矩阵；

1.6对跟踪误差预测进行校正：

etc(t+i,k)＝et(t+i,k)+e(t,k)e(t,k)＝y(t,k)-ym(t,k)其中，etc(t+i,k)是第k个周期t+i时刻的校正的跟踪误差预测；et(t+i,k)是第k周期t+i时刻未经校正的跟踪误差；e(t,k)是第k个周期t时刻实际过程输出和模型输出之间的误差；

1.7根据步骤1.5的结构型扩展模型可得状态预测形式如下：Z(k)＝θz(t,k)+ψΔtU(k)+ξΔtYr(k)其中，

z(t+1,k),z(t+2,k)...z(t+P,k)分别是第k个周期t+1时刻,t+2时刻…t+P时刻结构扩展模型；u(t,k),u(t+1,k)...u(t+P-1,k)是第k个周期t时刻，t+1时刻…t+P-1时刻模型输入；yr(t+1,k),yr(t+2,k)…yr(t+P,k)是第k个周期t+1时刻,t+2时刻…t+P时刻的参考轨迹；

1.8将状态预测校正为以下形式：

Zc(k)＝Z(k)+E(k)

其中，

ev(t,k)中的0表示具有一定维数的零向量；zc(t+1,k),zc(t+2,k)...zc(t+P,k)分别是第k个周期t+1时刻,t+2时刻…t+P时刻经校正的状态预测；

1.9为了提高控制性能，进一步考虑跟踪误差，并引入误差补偿：Zc(k)＝Z(k)+E(k)+τEc(k-1)其中，

er(t+i,j)＝y(t+i,j)-yr(t+i,j)；

ec(t+i,k-1)中的0表示具有一定维数的零向量；τ是累积跟踪误差的加权系数；ec(t+1,k-1),ec(t+2,k-1)…ec(t+P,k-1)是第k-1个周期t+1时刻,t+2时刻,t+P时刻经校正后的误差；

步骤2设计被控对象的批次过程控制器，具体是：

2.1选取预测函数控制律的结构形式如下：u(t+i,k)＝μ1+μ2i+μ3i2+μ4i3+…μNiN-1其中，1,i,i2,…,iN-1是基函数；μ1,μ2…μN是线性系数；N是大于1的整数；

2.2结合步骤1.7和步骤2.1，状态预测进一步修改为：Z(k)＝θz(t,k)+χW(k)+ξΔtYr(k)-θuu(t-1,k)其中，

2.3选取性能指标形式如下

其中minJ是代价函数的最小化；γ(i),λ(i),β(i)是相对应的加权矩阵或系数；Δk是周期上的后向差分算子；

2.4结合步骤2.1到步骤2.3，代价函数可进一步写成如下形式：minJ＝γZc(k)2+λ(GW(k))2+β(HW(k)-U(k-1))2其中，

2.5通过最小化步骤2.4中的代价函数可得到基函数的最佳线性系数：W(k)＝-(χTγχ+GTλG+HTβH)-1(χTγ(θz(t,k)+ξΔtYr(k)-θuu(t-1,k)+E(k)+τEc(k))-HTβU(k-1))

2.6由步骤2.5可得最优控制律u(t,k)＝μ1作用于被控对象。