模型预测控制并行计算系统研究的开题报告

模型预测控制并行计算系统研究的开题报告开题报告论文（设计）题目：模型预测控制并行计算系统研究一、研究背景随着经济的发展和现代工业领域的迅速扩展，控制系统方面的需求也不断增加。模型预测控制（MPC）系统已被广泛应用于各种系统中，如化工、汽车、航空航天等系统。然而，由于MPC需要大量计算，计算速度的提高是MPC系统的关键问题之一。并行计算系统能够提高计算速度，因此研究MPC并行计算系统已成为当前的研究热点。二、研究目的本研究旨在设计一个基于并行计算系统实现MPC的系统，以提高MPC的计算速度和准确性。具体目标包括以下方面：1.开发一个基于并行计算系统的MPC系统；2.提高MPC的计算速度，使其能够满足实时控制的需求；3.保证MPC的准确性和稳定性。三、研究内容1.研究MPC算法的原理和实现方法；2.研究并行计算系统的基础理论和实现方法；3.根据MPC算法的特点，设计出适合并行计算的MPC系统；4.使用C++语言实现MPC并行计算系统；5.使用仿真实验和实际实验验证系统的性能；6.对比MPC并行计算系统和传统计算系统的性能，分析并行计算系统在提高MPC计算速度上的优势。四、研究方法本研究采用以下方法：1.文献调研：收集和整理MPC算法和并行计算系统方面的相关文献；2.系统化分析MPC算法和并行计算系统的特点和优缺点；3.设计并实现基于并行计算系统的MPC系统；4.通过仿真实验和实际实验测试系统的性能；5.将实验结果进行数据比较和统计分析。五、预期成果1.设计出基于并行计算系统的MPC系统，提高了MPC的计算速度；2.提高MPC的计算精度和稳定性；3.实现并验证MPC并行计算系统的性能；4.对比MPC并行计算系统和传统计算系统的性能，分析并行计算系统在提高MPC计算速度上的优势；5.完成毕业论文，获得学士/硕士/博士学位。六、研究进度安排1.第一阶段（3周）：文献调研和分析；2.第二阶段（4周）：基于并行计算系统的MPC系统的设计和开发；3.第三阶段（3周）：系统测试；4.第四阶段（3周）：数据比较和统计分析；5.第五阶段（2周）：撰写论文；七、参考文献[1]SoysterAL.Linearquadraticcontrolwithalgebraicstateconditions[J].IEEETransactionsonAutomaticControl,1973,18(1):2-11.[2]RawlingsJB,MuskeKR.Thestabilityofmultiparametricquadraticprogramming[J].SIAMJournalonControlandOptimization,2004,42(4):1079-1094.[3]BemporadA,MorariM.Robustmodelpredictivecontrol:Asurvey[J].Automatica,1999,35(11):1623-1644.[4]GómezE,DiezJF,Ocampo-MartinezC.Efficientandreliablemodelpredictivecontrolforaerospacesystemsusingcomputerswithmulti-GPUs[C]//2016IEEELatinAmericanConferenceonComputationalIntelligence,LA-CCI2016-Proceedings.2016:1-6.[5]Aumentado-ArmstrongT,MoradSR,TaylorCJ.Ontheperformanceandscalabilityofdistributedmodelpredictivecontrolo