柴油机是一种时变、非线性系统,随着转速、负荷的改变,柴油机系统参数会发生很大的变化。传统PID是一种线性控制算法,在发动机系统参数不变的情况下可以得到比较好的控制效果,当发动机转速、负荷变化时,传统PID控制算法常常不能得到令人满意的控制效果。预测控制是一种在工业控制领域被广泛使用的非线性预测控制算法,算法可以根据控制对象的系统参数改变及时调整控制参数。本文提出了一种基于预测控制算法的发动机转速控制方案,并进行了理论推导、仿真分析、试验研究。研究过程中采用最小二乘辨识算法得到系统参数,通过遗传算法优化预测算法基础控制参数;通过预测控制器与PID控制器仿真对比分析,证明了预测控制算法比PID控制算法有更好的控制效果;采用ControlBase_ET自动代码生成工具搭建了转速控制策略模型,编译生成可以运行于MPC5554单片机的C代码程序,在康明斯共轨发动机试验台架上完成了基于预测控制算法的发动机转速控制策略验证。