现代核电站要求能够快速响应电网负荷需求,然而核电站一般是复杂的非线性系统,且工况点变化会引起系统参数波动,系统存在明显的不确定性,另外,由于技术条件的限制及运行安全性的保障,核电站的运行中还需要重点考虑控制系统受到的各种条件的约束,从而对核电站功率控制系统提出了极大的挑战,尤其是在功率跟踪过程中发生大范围功率波动的情况下。本文以美国三里岛核电站压水堆模型为研究对象,针对其非线性问题,引入模糊建模的思想,建立T-S模糊模型。在此基础上,采用并行分布补偿方法设计非线性模糊模型预测控制器,实现了大范围功率跟踪,并有效地处理了控制棒速的约束问题。针对该反应堆模型中存在的模型参数不确定性,在T-S模糊模型的基础上构造其多胞描述,通过引入模糊Lyapunov函数,自由控制变量及多面体不变集,对传统的min-max鲁棒预测控制算法加以改进,设计了部分离线模糊鲁棒模型预测控制器。最后,通过仿真将设计的控制器应用于核电站反应堆功率控制中,得到了满意的控制效果。