Smith 预估控制算法设计仿真实验 实验目的 在控制算法学习的基础上，根据给定对象特性设计 smith 预估控制器算法， 并利用 Matlab 软件进行仿真实验，同时与 PID 算法控制算法进行比较，加深对 该控制算法的掌握和理解。 实验内容和要求 设广义被控对象为： ( ) H s G s G s e ( ) ( )  1 0 s    1   Ts e s  e  s   T s 1 1 控制系统框图为： R(s) + e1 + - e2 )(sGp p(s) - y1(n) (0 sG 1)( se  ) y(n) T T H(s) )(1 sG y(s) 0( ) s G s e  取 T=1、τ=2、T1=2.88，经采样（T=1s）保持后，其广义对象 z 传递函数为 ( ) G z 0  0.2934  0.7066 z ， 而 2se 转换为 2 个单位迟延。 控制器参数：Kp=0.5，Ki=0.2，Kd=0。 实验要求： (1) 设计 smith 预估控制算法，作给定值扰动和外部扰动响应实验，并绘制控制 器输出 P 和系统输出 y 响应曲线。 （2）被控对象不变，采用理想 PID 进行给定值扰动和外部扰动响应实验，并绘 制控制器输出 P 和系统输出 y 响应曲线。 思考和讨论 （1）分析两类控制算法对带迟延对象的控制效果。 （2）根据实验分析 Smith 预估控制算法的优点是什么，若采用 PID 算法解决同 类问题效果如何？ Matlab 辅助设计软件 根据实验要求，按照 smith 预估控制算法，在 Matlab 中建立的仿真结构图为 

具体操作步骤： 1、 启动 Matlab； 2 、 单 击 工 具 栏 中 的 Simulink 仿 真 图 标 ， 进 入 Simulink 仿 真 环 境 

新建 模块库 3、新建仿真结构图，寻找模块，拖动到新建仿真结构图中 所涉及模块的位置： 加法器 Sum：在 Simulink/Math Operations 子库中。 离散 PID 控制器：在 SimPowerSystems/Extra Library/DiscreteControl Blocks 子库中。 离散传递函数 Discrete Transfer Fcn：在 Simulink/Discrete 子库中。 示波器 Scope：在 Simulink/Sinks 模型库中。 阶跃信号 Step：在 Simulink/Sources 模型库中。 4、 修改模块参数。双击模块，在出现的窗口中设置参数。 

5、 连接模块。将光标移到一个模块的输出端(>)按下鼠标左键拖动鼠标到另一个模块的输 入端(>)，松开鼠标左键就可以完成两个模块的连接。 6、 设置仿真参数，进行仿真。 在 Simulation 下拉菜单中设置仿真参数，单击工具栏中的 Start Simulation 图标 ）， 计算机开始仿真，示波器可显示出仿真曲线 。 7、通过曲线，分析系统性能。