热水供热过程具有大惯性、纯滞后和非线性的特性。Smith预估算法能有效克服纯滞后的问题,而PID控制能提高系统的稳定性和精度性。针对它的这些特点,本文把Smith补偿原理和PID控制方法结合起来,提出一种应用在空气源热泵热水供应系统的Smith-PID控制方法。通过编程仿真结果表明,新的控制方案与传统的PID控制相比,本算法具有良好的控制品质,它不仅具有满意的控制性能,而且响应速度得到了提高,缩小了超调。在实际的工程中有一定的应用价值空气源热泵原理图2控制系统仿真模型建立2.1系统模型在空气源热泵热水供应系统中，大部分实际控制对象可以用高阶微分方程来描述[8]。然而，为了便于容易分析控制对象的特性，在保证满足控制精度的前提下，控制对象的动态特性常用低阶模型来描述。集中供热系统不仅受自身工况的影响，而且还受外界温度、太阳辐射等的影响，所以，它往往表现出多重干扰。考虑到它的滞后，非线性和大惯性等特性，可以用更合理的一阶传递函数来表示。本文结合课题组的实际情况，通过调节二次网循环泵变频器的频率来改变流量，每隔一段时间采集二次网回水温度值，使用传递函数的参数辩识方法—近似法(切线法)来辨识建立被控对象的数学模型为：513.37()33.231seGss（1）2.2控制系统Simulink仿真框图设计在工业控制中，被控对象常常表现出一定的纯滞后特性，针对这一特性，Smith提出了出了一种纯滞后补偿模型，其原理为本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc：供应系统中的应用-电动数控滚圆切管机张家港切管机数控液压自动切管机与PID接一补偿环节，该补偿环节即为Smith预估器[9]。实际上是利用人造模型的方法将Smith预估器反向并联在PID控制器上，实现将纯延迟的环节转移到控制回路之外从而改善控制效果。采用MATLAB的Simulink建立传统PID控制算法和Smith-PID控制算法的仿真模型。其中二次网基于温度的流量调节结构框图如下图2所示。3仿真实验研究该部分根据上部分的控制对象的数学模型，采用编程和Simulink的方法对Smith-PID和常规PID控制进行仿真，然后仿真结果用来进行比较和分析，以获得空气源热泵热水供应系统在各方面的控制性能。3.1系统是否带有Smith预估计补偿仿真结果表明，当有Smith控制方法作为补偿时，系统较稳定，并且无振幅，常规的PID控制带有周期的跳动，很难达到稳定。3.2。 现将纯延迟的环节转移到控制回路之外从而改善控制效果。采用MATLAB的Simulink建立传统PID控制算法和Smith-PID控制算法的仿真模型。其中二次网基于温度的流量调节结构框图如下图2所示。3仿真实验研究该部分根据上部分的控制对象的数学模型本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc，采用编程和Simulink的方法对Smith-PID和常规PID控制进行仿真，然后仿真结果用来进行比较和分析，以获得空气源热泵热水供应系统在各方面的控制性能。3.1系统是否带有Smith预估计补偿仿真结果表明，当有Smith控制方法作为补偿时，系统较稳定，并且无振幅，常规的PID控制带有周期的跳动，很难达到稳定。3.2系统抗干扰能力为了研究Smith-PID控制的抗干扰性能，可在系统运行到360秒时，给系统加入一个脉冲干扰。在没加入脉冲干扰时，Smith-PID控制到达稳态的时间是110s左右，而传统PID要用高于200s；此外，Smith-PID控制没有上升时间和峰值时间，并且调节时间比常规PID控制的调节时间短，当控制对象进入稳定状态时，始终保持稳定，中途没有震荡和超调，明显Smith-PID控制策略的调节速度更优于常规PID控制，Smith-PID控制方法动态特性稳定，控制效果较为理想。在加入脉冲干扰信号后，使用Smith-PID控制的系统与使用常规控制的系统相比，虽然在超调上没有改善，但是其波动范围小，波动供应系统中的应用-电动数控滚圆切管机张家港切管机数控液压自动切管机本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc