基于广义预测控制的船用锅炉汽包水位控制研究的开题报告题目：基于广义预测控制的船用锅炉汽包水位控制研究一、选题背景和意义船用锅炉是船舶动力系统中不可缺少的设备，它的性能直接影响到船舶的安全和经济运行。船用锅炉的汽包水位控制是其中的一个重要部分，其稳定性和精度直接影响到船舶的运行效率和安全性。传统的控制方法如PID控制，虽然简单易于实现，但是在复杂的工况下，系统的跟踪性和鲁棒性不足。所以，如何提高船用锅炉汽包水位控制系统的鲁棒性和性能是本研究的重要目标。广义预测控制是近年来发展起来的一种新的控制方法，它能够考虑系统的非线性和时变特性，提高控制系统的鲁棒性和精度。因此，将广义预测控制引入船用锅炉汽包水位控制系统中具有重要的意义。二、研究内容和研究方法本研究将基于广义预测控制理论，设计船用锅炉汽包水位控制系统，并进行仿真实验验证系统的性能。具体内容如下：1.建立船用锅炉汽包水位的数学模型。2.设计广义预测控制器，提高船用锅炉汽包水位控制系统的鲁棒性和精度。3.进行仿真实验，验证控制系统的性能。研究方法包括理论分析和仿真实验。三、预期研究成果和贡献本研究预期能够设计出一种基于广义预测控制的船用锅炉汽包水位控制系统，提高系统的鲁棒性和精度，并通过仿真实验验证系统的性能。本研究成果可以为船舶动力系统中的控制问题提供一定的参考和帮助，对推动船舶智能化和绿色化发展具有一定的贡献。四、研究的可行性和难点本研究的可行性较高，船用锅炉汽包水位控制是一个实际的控制问题，广义预测控制理论已被广泛用于各种控制问题中，因此本方案具有可行性。本研究的难点在于如何建立较为准确的数学模型和如何解决实际系统中的噪声和干扰问题。五、进度安排1.进行文献调研和理论研究（1-2个月）。2.建立数学模型和设计广义预测控制器（2-3个月）。3.进行仿真实验并分析实验数据（2-3个月）。4.撰写毕业论文（2个月）。以上进度仅供参考，可能会因具体情况调整。六、参考文献[1]LiC,LiYH,LiWM.Amultiobjectivepredictivefunctionalcontrolmethodforboilerdrumwaterlevel.JournalofProcessControl,2014,24(4):399-406.[2]ChenG,FuH,ShiX.PredictiveControlforProcessIndustries.IEEEControlSystemsMagazine,2016,36(6):23-46.[3]J.Zhang,L.Wan,Q.Li,etal.Ageneralizedpredictivecontrolstrategyforgasturbinefuelcontrolsystems.InternationalJournalofGreenEnergy,2019,16(11):911-921.[4]C.King,A.Dabiri,S.Savarese,etal.OptimalFlowControlofFuelInjectionforaCombustionEngineUsingaDeepNeuralNetwork.ControlEngineeringPractice,2021,110(7):101567.[5]朱春雷.基于广义预测控制的锅炉燃烧优化控制研究[D].西南交通大学,2012.