夏 洪

(东华理工大学机械与电子工程学院，江西 南昌 330013)

化工、炼油和制药等生产过程中的大滞后系统是很难控制的系统。Smith预估控制方法是用于大滞后系统控制的有效方法之一，然而基本型Smith预估控制方法是建立在精确数学模型基础上的。预估器根据对象的传递函数Gp(s)和滞后时间τ来计算，设计时必须精确辨识对象的Gp(s)和τ。它对误差很敏感，当辨识Gp(s)和τ有一定误差时，则控制性能较差。人们提出了多种改进型Smith控制方法，但是这些方法普遍存在抗干扰能力不够好的问题(赵东亚等，2010)。改进Smith控制系统的容差性能和抗干扰性能，是它在工程中应用的关键。

辨识被控对象的模型和滞后时间较为困难。一些文献介绍了各种辨识方法，包括各种神经网络法(韩冰等，2010;谢成清等，2011)。这类方法辨识速度较慢，且精度受对象不确定性的影响。

刘文定等(2009)介绍了一种改进型Smith预估控制器，对模型失配有补偿作用(以下简称为失配补偿Smith控制器)。它容许预估器和对象模型有一定的误差，设计时不需要知道对象的纯滞后时间;因此对辨识的要求比较低。其缺点是:抗随机干扰的性能不好。因此它难以在生产过程中广泛使用。

一些学者为了提高Smith控制器的抗干扰性能做出了努力(杨平等，2010)。例如:Uma等(2010)，姜克君等(2011)研究了Smith控制系统抗扰性能的改善方法。然而这些改进型Smith控制方法在抑制随机振荡型干扰方面还是不够理想的。

本文提出一种改进型的Smith预估控制器。它在失配补偿Smith控制器基础上，增加了一套抗干扰补偿装置，可以大大提高抗干扰能力，从而使系统容易得到满意的控制性能。……