出所采用的控制作用对被控量的可能的影响，而不必等到被控量有所反映之后再去采取控制动作，这有利于改善控制系统的动态性能。

当采用单回路控制系统时，如图所示，控制器的传递函数为图单回路控制系统当被控对象的传递函数为时，从设定值作用至被控变量的闭环传递函数是扰动作用至被控变量的闭环传递函数是如果以上两式特征方程中的项可以消除，则迟延对闭环极点的不利影响将不复存在。

预估补偿方案主体思想就是消去特征方程中的项。

实现的方法是把被控对象的数学模型引入到控制回路之内，设法取得更为及时的反馈信息，以改进控制品质。

预估补偿控制系统如图所示。

图预估补偿控制系统图中是被控对象除去纯迟延环节后的传递函数，是预估补偿器的传递函数。

假若系统中无此补偿器，则由控制器输出到被控量之间的传递函数为式表明，受到控制作用之后的被控量要经过纯迟延之后，才能返回到控制器。

若系统采用预估补偿器，则控制器与反馈到控制器的之间的传递函数是两个并联通道之和，即为使控制系统的反馈信号不延迟，且等于则要求式为从式便可得到预估补偿器的传递函数为般称式表示的预估器为预估器，其框图如图所示。

图预估器框图从图可以导出预估控制系统的扰动传动函数为其中，式中为无迟延环节时系统闭环传递函数。

由以上分析可知，对于定值控制，闭环传递函数由两项组成第项为扰动对被控制量的影响第二项为用来补偿扰动对被控制量的影响的控制作用。

从图中可以推倒出预估控制系统的系统传递函数为由式可知，对于随动控制经预估补偿，其特征方程中以消去了项，即消除了纯迟延对控制系统品质的不利影响。

从图中可知，预估补偿器由两部分组成，即个是被控对象除去纯迟延后传递函数为的环节，另个迟延时间等于的纯迟延环节。

这就是预估补偿器，他将消除大迟延对系统控制过程的不利影响，控制系统品质与被控过程无纯迟延时，完全相同。

然而，预估补偿控制也有其缺点，即对模型误差较为敏感，对于具有时变特性的对象，当模型误差较大时，预估补偿控制的品质会变坏，甚至失去稳定性。

针对这种情况，因此采用了改进的预估补偿对系统进行控制。

改进型控制理论增益自适应补偿方案预估补偿控制实质上是调节器连续的向补偿器传递，作为输入而产生补偿器输出。

补偿器与过程特性有关，而过程的数学模型与实际过程之间又有误差，所以这种控制方法的缺点是模型的误差会随时间累积起来，也就是对过程特性变化的灵敏度很高。

为了克服这缺点，可采用增益自适应预估补偿控制。

它在补偿模型之外加了个除法器，个导前微分环节识别器和个乘法器。

除法器是将过程的输出值除以模型的输出值。

导前微分环节识别器的，它使过程与模型输出之比提前进加法器。

乘法器是将预估器的输出乘以导前微分环节的输出，然后送到调节器。

这三个环节的作用量要根据模型和过程输出信号之间的比值来提供个自动校正预估器增益的信号。

图增益自适应预估补偿控制由上图得限制，论文中还存在些不足和需要进步完善的地方，主要包括以下两点本文所设计增益自适应加热炉温度控制系统，还有定的超调量，在今后的研究工作中有必要进步改进。

仿真使用的被控对象的模型较为简单，距真正工业现场还有定差距，如何能够将其应用到现场还需要做更多的工作。

参考文献邵裕森过程控制及仪表上海上海交通大学出版社，杨为民，邬齐斌过程控制系统及工程西安电子科技大学出版社，何克忠计算机控制系统的分析与设计北京清华大学出版社，张国良，曾静，柯熙政，邓方林模糊控制及其应用西安，西安交通大学出版社，莫彬过程控制工程北京化学工业出版社，何克忠，李伟计算机控制系统北京，清华大学出版社，李华，范多旺计算机控制系统北京机械工业出版社，吴兴纯预估控制技术在炉温控制系统中的应用昆明理工大学学报，程启明，王勇浩基于预估的模糊串级主汽温控制系统仿真电机技术学报边立秀，赵日晖自整定参数的预估主汽温控制系统计算机仿真，牛培峰，任娟，王帅型自适应模糊控制在锅炉主蒸汽温度控制中的仿真研究热力发电，张晓华控制系统数字仿真与北京机械工业出版社，郭维改进型控制在火电厂过热器中的应用内蒙古科技与经济年月，第期陶永华，尹怡欣，葛芦生新型控制及其应用北京机械工业出版社，王宏华，樊桂林含有纯滞后系统的控制方法江苏理工大学学报董宁自适应控制北京北京理工大学出版社，刘磊，王晓东改进型控制在再热器中的应用内蒙古石油化工，年第期朱晓东，王军，万红基于预估的纯滞后系统的控制郑州大学学报工学版冯瑶，朱学锋改进型预估器及实验研究研究生学报王月鹃万百五大时延过程的控制方法控制理论与应用，张卫东时滞系统的鲁棒控制浙扛大学博士学位论文浙扛大学工控所，邵惠鹤工业过程高级控制上海交通大学出版社郭姝梅，张颖超串级与预估补偿相结合的控制系统仿真研究武汉理工大学学报交通科学与工程版，谢辞本文的研究工作是在刘磊老师的精心指导和关心下完成的。

从论文的选题及研究，从资料的收集到构思，从思路的形成到仿真，直到最后的撰写论文阶段，步步的进展，点滴的收获都倾注着导师的大量心血。

导师为人谦虚诚恳，做事严谨认真，治学丝不苟，以及生活上导师正直的人格品德及其宽以待人的作风，深深地影响着我，并将使我终身受益，在此，对导师的辛勤培养致以崇高的敬意和衷心的感谢。

在论文的完成过程中，我和同学共同探讨互相帮助互相学习互相支持，在此向他们表示感谢。

正所谓学无止境，对即将步入社会的我们来说，同样要不断的学习提高。

非常荣幸在内工大完成了本科学业，我将牢记老师们的教诲，做好今后的工作。

履行自己的职责，实现自己的价值，为祖国建设贡献自己的力量。

若，则有预估补偿控制方案模糊控制是类应用模糊集合理论的控制方法。

模糊控制系统是以模糊数学模糊语言形式的知识表示和模糊逻辑的规则推理为理论基础，采用计算机控制技术构成的种具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统。

在用模糊控制方法解决控制问题时，只需对控制中所可能出现的各种情形加以分析，依据控制者的经验和知识，寻求解决的般方法，然后用模糊控制规则集的形式加以体现，模糊控制的精度依赖于模糊控制规则集制定的是否完整和详细。

所设计的控制方案如图所示。

图控制方案图综合考虑以上所阐述的两种改进型预估补偿控制方案，增益自适应补偿方案较预估补偿方案，更适合该控制系统。

当对象参数时变时，结合模型参数的增益自适应控制，可以使预估参数及时踪对象的变化，能够继续保持系统的稳定性和控制效果。

第五章加热炉温度控制系统仿真研究本章主要论述了在下进行仿真和以及对仿真结果的分析。

首先对被控对象进行了常规控制其次设计了控制方案并建立了控制方案图，然后建立了控制系统仿真框图并进行了仿真分析，并对系统添加扰动以验证控制的稳定性最后在控制系统中添加增益自适应控制并进行了仿真，并对结果进行了详细的分析与研究。

控制系统仿真研究针对大惯性纯滞后对象式，设计调节器的传递函数为。

加热炉温度控制系统仿真框图如图所示，并对其进行仿真，得到的输出曲线如图所示。

图加热炉温度控制系统仿真框图图基于控制的输出曲线控制系统仿真研究