应。
7．3-2．大滞后过程的Simth预估补偿控制：Simth预估补偿控制是按照对象特性，设计一个模型加入到反馈控制系统，提早估计出对象在扰动作用下的动态响应，提早进行补偿，使控制器提前动作，从而降低超调量，并加速调节过程：
史密斯预估控制：预先估计动态模型→预估器使滞后了的被控量提前反馈→调节器提前动作→减少超调、加速调节过程。
7．3-3．史密斯预估控制器
7．3．大滞后过程控制系统
系统的闭环传递函数：
1．在工业生产中，控制通道往往不同程度地存在着纯滞后。一般将纯滞后时间?0与时间常数T之比大于0.3的过程称之为大滞后过程：
GC(s)Go(s)e??0sY(s)??0/T?0.3称为一般纯滞后；?0/T?0.3称之为大滞后X(s)1?GC(s)Go(s)e??0s过程
史密斯预估控制器补偿控制原理
2．大滞后过程是公认较难控制的过程。其难于控制的主要原因是纯滞后的增加导致开环相频特性相角滞后增大，使闭环系统的稳定性下降。为了保证稳定裕度，不得不减小调节器的放大系数，造成控制质量的下降。
3．最早的大滞后过程控制方案是采样控制。 7．3-1．大滞后过程的采样控制
Y'(s)?Go(s)e??0s?Gsmith(s)
U(s)1．所谓采样控制，是一种定周期的断续PID控制方式，即
期望： 控制器按采样周期T进行采样控制。在两次采样之间，保持该
Y'(s)??0s?G(s)e?Gsmith(s)?Go(s) o控制信号不变，直到下一个采样控制信号信号到来。保持的时U(s)间T必须大于纯滞后时间?0。这样重复动作，一步一步地校
于是，则有 正被控参数的偏差值，直至系统达到稳定状态。
Gsmith(s)?Go(s)(1?e??0s)
2．采样控制是以牺牲速度来获取稳定的控制效果，如果在
史密斯预估控制器补偿控制框图 采样间隔内出现干扰，必须要等到下一次采样后才能作出反
7.3-6． 被控对象的数学模型：
结果：
G(s)?Go(s)e??0s?2设计Smith预估补偿?e?4s；
4s?1GC(s)Go(s)Y(s)??e??0s
X(s)1?GC(s)Go(s)控制器，并用系统框图表示此预估补偿控系统的实现。
解：Smith预估补偿控制器：
??0s(s)?G(s)(1?e)smitho7．3-4．被控对象的数学模型：GG(s)?Go(s)e??0s?52?e?2.5s；设计Smith预估?(1?e?4s)3.2s?14s?1
补偿控制器，并用系统框图表示此预估补偿控系统的实现。
此系统预估补偿控系统的实现框图
解：Smith预估补偿控制器：
Gsmith(s)?Go(s)(1?e??0s)5?(1?e?2.5s)3.2s?1
此系统预估补偿控系统的实现框图
7.3-7
．
被
控
对
象
的
数
学
模
型
：
G(s)?Go(s)e??0s?4?e?20s；设计
5s?1Smith预估补
偿控制器，并用系统框图表示此预估补偿控系统的实现。
7.3-5
．
被
控
对
象
的
数
学
模
型
解：Smith预估补偿控制器： ：
G(s)?Go(s)e??0s?1?10s?e；设计Smith预估2(5s?1)?Gsmith(s)?Go(s)(1?e??0s)4(1?e?20s)5s?1
补偿控制器，并用系统框图