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针对大时滞、慢时变对象稳态增益改变对系统性能的影响，提出一种具有三级低通滤波的增益自适应内模控制算法。通过自适应辨识机构识别和计算被控对象稳态增益，自动整定控制器和对象模型增益，使大时滞系统在增益变化较大且模型参数失配的情况下，仍具有良好的跟踪性和鲁棒性。仿真结果表明：增益自适应算法投入后，能有效地克服大增益变化对系统控制性能的影响，明显改善系统的控制品质，证明了该控制算法的有效性和可行性。