در این مقاله یک کنترل‌کننده پیش‌بین مبتنی بر مدل هیبرید پیشنهادی جهت کنترل ارتفاع سیال در سیستم سه مخزن دارای دینامیک‌های غیرخطی که مود عملکردی آن وابسته به مقدار لحظه‌ای حالت‌های سیستم است، طراحی شده است. استفاده از مدل هیبرید غیرخطی در کنترل پیش‌بین منجر به یک مساله برنامه‌نویسی صحیح ترکیبی غیرخطی می‌شود که حل آن بسیار پیچیده و زمان‌بر است. یکی از روش‌های حل این مساله، تقریب معادلات غیرخطی با عبارت خطی و یا تکه‌ای آفین می‌باشد. تقریب خطی اغلب خطای زیادی در محاسبه حالت‌ها و مودهای عملکردی سیستم داشته و تقریب تکه‌ای آفین خطای کمتر از تقریب خطی ایجاد می‌کند اما بار محاسباتی آن بسیار بیشتر است. در این پژوهش با هدف کاهش حجم محاسبات، یک فرم بسته برای معادلات تکه‌ای آفین سیستم سه مخزن در هر یک از مودها بدست آورده شده است. سیستم بدست آمده یک سیستم تکه‌ای آفین است که هر مود با یک عبارت تکه‌ای آفین توصیف می‌شود. کنترل پیش‌بین این سیستم یک مساله برنامه‌نویسی صحیح ترکیبی خطی است که توسط حل‌گر‌های متداول قابل حل می‌باشد. به منظور ارزیابی عملکرد کنترل پیش‌بین طراحی شده و امکان استفاده از آن به صورت برخط، دنباله ورودی بهینه کنترل با استفاده از حل‌گر تجاری MOSEK در محیطMPT محاسبه و در هر زمان نمونه برداری فقط اولین عضو دنباله به سیستم سه مخزن با دینامیک‌های دقیق در Simulink/Stateflow اعمال شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که کنترل‌کننده پیشنهادی ردیابی را به درستی انجام داده است و قیود روی حالت‌های سیستم نیز برآورده شده است.