本文根据天然气输气管末段的运行情况，针对末段管道储气调峰时的能量损耗问题，建立天然气末段输气管道的动态机理模型，并对其出口流量和出口压力进行控制，以达到保证用户需求又节能的目的。 文章首先介绍末段管道储气调峰的工艺过程，并对管道和典型的管道设备建立稳态数学模型，讨论模型求解的方法。然后，建立输气管道的动态机理模型，对模型进行数值求解；并通过对模型进行离散化和线性化处理，得出适用于现代控制理论的状态空间模型形式，模拟管道末端流量及压力的状态。论文还运用B样条拟合原理建立了用户用气量的模型，并对实际测量的数据进行拟合，得到拟合精度很高的曲线，为控制系统提供参考轨迹。 最后，论文从控制角度阐述末段管道的控制目标，针对控制目标制定先进控制策略，并在已建立的动态机理模型基础上，应用多变量模型预测控制器对末段管道进行控制仿真，达到了预期的目标，实现了末段管道储气调峰时的能量节约。