本文的主要工作是将不依赖于被控对象数学模型的无模型自适应控制理论应用到液位控制系统之中，提出基于无模型自适应控制理论的改进Smith预估算法。并对实际液位单容系统和双容系统，进行了增益自适应改进Smith预估算法和本文提出的算法的仿真比较研究。 基于无模型自适应控制理论的改进Smith预估算法与增益自适应Smith预估算法相比，不仅可以补偿增益的偏差带来的影响，而且可以克服时间常数和延迟时间常数带来的影响。特别对于系统参数时变的情况下，基于无模型自适应控制理论的改进Smith预估算法比增益自适应改进Smith预估算法有较好的控制效果。另外，本文的方法简单，可调节参数少，对环境的变化具有较强的适应性。最后需要说明的一点是：虽然本文是针对液位控制系统做的仿真，得到了较好的控制效果，但是这种方法完全可以用在其他工业控制领域。