积分环节是控制理论中的典型单元，它的存在，导致了积分作用的产生。引入积分作用一方面可以消除余差，另一方面却将降低系统的稳定性。对被控对象而言，很多典型装置和设备都含有积分环节，这类被控对象不具有自衡能力，是开环不稳定的。而在预测控制中，当预测时域取为无穷大时通常可以保证闭环系统的稳定性。因此，运用无穷域的方法来研究具有积分过程的模型预测控制具有重要的理论意义。本文针对具有积分特性的系统，运用基于状态空间的无穷域模型预测控制研究了能够使其标称稳定的算法，主要的工作包括以下几个方面。1)介绍了单变量和多变量的状态空间模型，及利用无穷预测域的方法将目标函数的优化问题转化为一个具有状态约束和输入约束的二次优化过程，并介绍了保证控制器稳定的定理。2)在利用无穷预测域方法处理积分系统的过程中，系统的状态约束和输入约束会产生冲突，导致系统不可行。针对这一问题，本文首先介绍了几种软约束情况下处理不可行的方法，然后，针对输入受限条件为硬约束的情况，通过引入条件设定值的概念，提出了在线调整设定值的具有积分特性多变量系统模型预测控制算法，仿真结果证明了算法的可行性和有效性。3)针对复杂工业过程中，输出采样频率和输入保持频率常常不能保持一致的情况，研究了输出采样频率比输入保持频率慢的多速率采样控制系统。以具有积分特性的系统为研究对象，建立了多速率多变量模型预测控制的状态空间模型，并考虑系统的不可行情况，提出了基于状态空间的无穷域多速率模型预测控制算法。