Smith預估控制

史密斯（Smith）預估控制，是一種針對純滯後系統設計的控制策略。史密斯預估控制，或稱史密斯預測補償控制，是一種純滯後補償控制手段。

基本介紹

• 中文名：史密斯預估（補償）控制
• 外文名：Smith Predictor
• 基本性質：一種純滯後補償控制
• 相關領域：控制理論、自動化、計算機控制
• 意義作用：補償純滯後，提高系統性能

基本概念

滯後

滯後是指一個事物的出現或發展比預計的時間晚，或比相關聯的其他事物的出現或發展晚。滯後有因停滯或阻滯而落後的意思。

在控制理論中，滯後指在時間上被控變數的變化落後於擾動變化，是一種十分常見的現象。因為在實際工業生產中，控制通過往往不同程度的存在滯後情況。見時滯控制系統。

一般將控制系統中的滯後分為容量滯後和純滯後。

純滯後

純滯後是指，在物料、能量或信號傳輸過程中由於傳輸速度有限而產生的延遲。一般純滯後就是指由傳輸速度限制導致的滯後。帶純滯後環節的控制系統如下圖所示。

史密斯預估控制

史密斯預估控制是一種純滯後補償控制，其通過引入一個和被控對象並聯的補償器對純滯後進行削弱和消除。史密斯預估器的引入如下圖所示。

套用與意義

實際預估器

從現實的操作出發，實際上的史密斯預估器通常不是並聯在被控對象上的，而是反向並聯在控制器上的，如下圖所示。

套用效果

經過史密斯預估器的補償，純滯後環節被轉移到了閉環控制迴路之外，因而不會對系統產生不利影響。由拉氏變換的位移定理可知，純滯後特性只是將原輸出信號推移了時間，不會改變輸出信號的波形和性能表現。

意義

在工業過程中，被控對象或多或少存在一定的純滯後特性，純滯後特性往往使系統穩定性降低，動態性能變壞，可能引起超調和振盪；史密斯預估器的引入很好的補償了大遲延對象的純滯後特性，提高了系統的穩定性和動態性能。對於以穩定性為首要要求、快速性為次要要求的系統，史密斯預估器十分有效。