Smith预估控制是针对迟延系统设计的,它可以有效补偿控制过程的迟延,用于大迟延对象时可以取得很好的效果。由于其物理意义明确,在实际生产中也得到了很多应用。Smith预估器与对象匹配时,Smith预估器具有将延迟转变为无延迟的能力。由于实际工程中的参数实时变化,Smith预估器无法与对象一直匹配,系统的鲁棒性和抗干扰能力存在一定的问题。本文针对Smith预估器与对象参数失配时的系统控制效果进行了研究,通过理论推导并应用Matlab,得到Smith预估器参数整定公式。将整定公式应用于一般迟延系统和大迟延过热汽温控制系统,仿真结果说明,参数整定的Smith预估器对迟延系统的控制效果更好,鲁棒性更好。文章主要内容如下:首先,对国内外迟延系统的控制和改进策略进行介绍。然后,介绍了Smith预估控制及其补偿原理。由于对象参数具有时变性,进行Smith预估器参数的整定来改善对系统的控制效果十分有必要。分别以平方误差积分(integral square error,ISE)和时间乘平方误差积分(integral time square error,ITSE)为优化性能指标,采用理论推导并用Matlab求解,得到了Smith预估器参数整定原则。当0.901(27)K?(27)4时,进行预估器参数整定;当K??0.901时,通过负的预估器增益调整系统性能或将预估器设计为PI控制器;当K??4时,系统对预估器参数变化较敏感,令预估器与对象的参数匹配即可。K?代表比例增益(k_c)、静态增益(k_p)和迟延时间(?_p)乘积的标准化值。最后,将Smith预估器参数整定方法应用于一般迟延系统和大迟延的过热汽温系统,并进行仿真研究,控制效果显示系统的性能和鲁棒性得到了改善,结果验证了整定公式是有效的。