1. 研究目的与意义
pid控制器因算法简单、鲁棒性好、可靠性高，一直是工业生产过程中应用最广的控制器。
然而，常规pid调节器不能对大纯滞后对象进行有效控制，当t/t过大时常规pid调节器已很难获得良好的控制性能，以至系统失去稳定性。
史密斯预估控制方法能对大纯滞后系统进行有效的控制。
2. 国内外研究现状分析
史密斯预估控制是得到广泛应用的时滞系统的控制方法。该控制方法是预先估计系统在基本扰动下的动态特性，然后对时滞进行补偿，使延迟的被调量超前反映到调节器，调节器就会提前动作，从而抵消时滞特性所造成的影响，减小超调量，提高系统稳定性，加速调节过程，提高系统快速性上分析，史密斯预估器可以完全消除时滞的影响，成为一种对线性、时域不变和单输入单输出时滞系统的理想控制方法。但是史密斯预估器需要确定被控对象的精确数学模型，当预估模型和实际对象不匹配时，控制效果较差数变化范围较大时，史密斯预估器将完全失效，甚至不及常规反馈控制方法；对于干扰的控制效果很差，这些问题影响了史密斯预估器在实际应用中的控制性能。针对史密斯预估器对模型误差十分敏感的特点，GikesRF和BarflyTM提出增益自适应补偿方法。该方法是在史密斯预估器之外增加了一个除法器、一个导前微分环节和一个乘法器。这3个环节的作用是根据模型和程输出信号之间的比值来提供一个自动校正预估增益的信号。增益自适应补偿方法明显优于史密斯预估控制，具有较小的超调量和较短的调节时间。改进的史密斯预估器，比原方法多了一个调节器，且其主反馈回路传递函数不是1，而是一个一阶惯性环节。该方法与原史密斯预估器相比，具有较好的稳定性，对模型精度的要求也明显降低。增益预估自适应纯滞后补偿控制器，在史密斯预估控制的基础上，采用系统输出的变化率与预估器输出变化率之比来辨识被控对象增益的变化趋势，在线修正控制器和预估模型增益，实现动态增益预估自适应，并利用实际输出与理想模型输出之比，在线修正控制器增益，实现理想增益自适应，从而保证系统总增益恒定，实现期望的系统性能指标。将模糊控制、自适应及史密斯预估控制的长处综合在一起提出了模糊自适应史密斯预估控制，显示了史密斯预估控制新的生命力。
3. 研究的基本内容与计划
1．本实验选择thjs非线性三容水箱中水箱作为被控对象（接一根10米长水管）；
2．测试对象特性；
3．研究原程序设计思路（或找出不足地方）
4. 研究创新点
该实验将现代工业中小型控制系统常用的mcgs组态软件与史密斯预估控制相结合，在做实验论文的同时，了解当前所使用的工业控制过程。
在史密斯预估控制的实验中，接了一根十米长的管子，用以加大时滞后，使实验结果更加清楚，更便于了解史密斯预估控制的良好效果，同时在mcgs组态软件的使用过程中，了解这套软件的运行和程序脚本，对以后的实践有很好的参照作用，而且在组态软件程序中加入了一些不足，通过找出这些不足可以增加对程序和组态软件更深一步的理解。
