Điều khiển dự báo (ĐKDB) dựa trên mô hình cho hệ tuyến tính đã được phát triển, chấp nhận và ứng dụng cho các ngành công nghiệp quá trình và một số lĩnh vực khác. Đối với quá trình phi tuyến đặc biệt là vừa phi tuyến và vừa có nhiễu thì các phương pháp ĐKDB áp dụng cho hệ tuyến tính hoàn toàn không sử dụng được. Hai vấn đề khó khăn chính đối với ĐKDB dựa trên mô hình phi tuyến đó là:  Nhận dạng đối tượng điều khiển hay xây dựng mô hình dự báo  Giải một bài toán tối ưu phi tuyến với rất nhiều ràng buộc.