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本文从机理建模入手,应用流体力学理论对双容水箱液位系统进行力学分析,建立非线性数学模型.对建立的数学模型进行分析,文中给出了几组仿真和实测对比曲线,证明了机理建模的正确性.针对仿射非线性系统,提出有约束一步非线性预测控制算法,并考虑控制工程中多种实际约束问题.在液位控制系统中的实验结果,初步验证了算法的合理性和可行性,进一步证明了模型的有效性.