基于RBF-ARX模型的預(yù)測(cè)控制在溫度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究的開題報(bào)告一、研究背景及研究意義溫度是工業(yè)生產(chǎn)中常見的控制參數(shù)之一，對(duì)于保持產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有重要的影響。目前，常用的溫度控制方法主要有死區(qū)控制、PID控制等，但是這些方法都存在一些缺陷，如控制精度受環(huán)境干擾影響大等。因此，如何提高溫度控制的精度和穩(wěn)定性是一個(gè)亟待解決的問題。近年來，基于模型的預(yù)測(cè)控制（MPC）在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在復(fù)雜系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的控制中表現(xiàn)出了很好的效果。MPC是一種利用已知系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)未來系統(tǒng)狀態(tài)，并通過調(diào)整控制變量來優(yōu)化控制目標(biāo)的控制策略。MPC具有優(yōu)秀的控制性能、魯棒性強(qiáng)、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，然而傳統(tǒng)的MPC方法存在計(jì)算量大、計(jì)算時(shí)間長等問題，不適用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。因此，本研究擬通過基于徑向基函數(shù)（RBF）自回歸外部（ARX）模型的預(yù)測(cè)控制方法來提高溫度實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性，達(dá)到實(shí)時(shí)在線控制的效果，具有重要的研究意義。二、研究內(nèi)容及研究方法本研究擬通過以下幾個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)：1.構(gòu)建基于RBF-ARX模型的溫度預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)：首先，收集溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；其次，選取合適的RBF-ARX模型結(jié)構(gòu)，并通過樣本數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì)；最后，基于預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)溫度控制。2.設(shè)計(jì)控制方案：針對(duì)溫度控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的控制方案，包括控制目標(biāo)的設(shè)定、控制策略的制定等。3.實(shí)驗(yàn)仿真：利用Matlab等軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，驗(yàn)證基于RBF-ARX模型預(yù)測(cè)控制的溫度控制效果，并與傳統(tǒng)的溫度控制方法進(jìn)行比較分析。三、研究預(yù)期成果1.建立基于RBF-ARX模型的溫度預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度的高精度、實(shí)時(shí)控制。2.探索溫度非線性控制問題的解決方法，為工業(yè)控制領(lǐng)域提供新的思路和方法。3.提高溫度控制的效率和穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。四、研究難點(diǎn)及解決方案本研究的難點(diǎn)主要在于RBF-ARX模型的參數(shù)估計(jì)以及控制策略的設(shè)計(jì)。為解決這一問題，擬通過大量實(shí)驗(yàn)仿真，對(duì)模型參數(shù)和控制策略進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，提高模型的精度和穩(wěn)定性。五、研究進(jìn)度安排本研究計(jì)劃于2021年8月開始，按照以下進(jìn)度安排：1.8月-9月：收集溫度控制數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理；選取RBF-ARX模型結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行模型參數(shù)的估計(jì)。2.9月-10月：設(shè)計(jì)控制方案，包括目標(biāo)設(shè)定和控制策略的制定。3.10月-11月：搭建溫度預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，分析控制結(jié)果。4.11月-12月：撰寫論文并進(jìn)行修改完善。六、論文結(jié)構(gòu)安排本論文擬分為以下部分：第一章：緒論1.1研究背景和意義1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3研究內(nèi)容和方法1.4預(yù)期成果和意義第二章：相關(guān)理論和技術(shù)2.1溫度控制的基本概念和原理2.2基于RBF-ARX模型的預(yù)測(cè)控制技術(shù)2.3MPC的應(yīng)用研究現(xiàn)狀第三章：模型建立和實(shí)現(xiàn)3.1溫度預(yù)處理3.2RBF-ARX模型的選取和參數(shù)估計(jì)3.3控制方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)第四章：實(shí)驗(yàn)仿真與分析4.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境和仿真數(shù)據(jù)4.2RBF-ARX模型與傳統(tǒng)方法的比較分析4