史密斯預估器的一種優化算法

葉柱彬

摘要：史密斯（Smith）預估算法能預先估計出系統在基本擾動下的動態特性并進行補償，能克服傳統PID控制算法在大遲延系統控制品質差的情況。然而史密斯算法對動態模型的精度要求高，如果能在算法中分別對給定值和擾動值進行單獨控制，則可降低模型誤差的敏感度，簡化系統設計來得到良好的控制品質。

Abstract： Smith prediction algorithm can estimate and compensate the dynamic characteristics of the system under the basic disturbance in advance， and can overcome the poor control quality of the traditional PID control algorithm in the large delay system. However， Smith algorithm requires high accuracy of dynamic model. If the given value and disturbance value can be controlled separately in the algorithm， the sensitivity of model error can be reduced and the system design can be simplified to achieve good control quality.

關鍵詞：史密斯預估算法;獨立控制;提前補償;模型精度低

Key words： Smith prediction algorithm;independent control;early compensation;low model accuracy

中圖分類號：TP273 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）01-0186-02

0 ?引言

工業生產過程中，往往存在著大遲延系統。如皮帶傳送、熱交換器換熱、反應器等都存在相當大的純遲延。在帶純遲延的生產過程中，調節信號不能夠迅速地帶動被調量動作，使超調量變大、調節時間緩慢，增加系統的控制難度。目前，如大多電廠系統仍采用傳統的PID進行控制，而其中的大遲延系統控制品質往往比較差，PID已經不能適用于此帶大滯后現象的過程控制。很多學者對此問題提出許多控制算法，如史密斯（Smith）預估算法。

3 ?結論

優化后的史密斯算法較原算法有更好的適應能力，由系統模型、給定控制器GC1（s）及負載控制器GC2（s）構成，設計不復雜，且系統對模型的精度要求低。

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