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龙图腾网获悉国家能源集团科学技术研究院有限公司申请的专利一种基于史密斯预估器的PID控制系统及参数整定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116414024B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210197877.9，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种基于史密斯预估器的PID控制系统及参数整定方法是由张西;卢旭东;单银忠;谭川;王慧召;万晖;孙明;延寒;冯小雅设计研发完成，并于2022-03-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于史密斯预估器的PID控制系统及参数整定方法在说明书摘要公布了：本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种基于史密斯预估器的PID控制系统及参数整定方法，该系统参数方法的整定方向清晰，整定方法形象直观，具有明确的调试规律和物理意义，更能满足现场控制工程师的调试习惯，避免了通过经验整定公式带来的参数意义不清楚和调试过程不明确的问题；本发明广泛适用于工业过程自动化控制领域，尤其适用于火电厂、石油化工，钢铁冶金等过程控制领域。

本发明授权一种基于史密斯预估器的PID控制系统及参数整定方法在权利要求书中公布了：1.一种基于史密斯预估器的PID控制系统，其特征在于：包括被控对象、PID控制器和史密斯预估器SP，PID控制器包括比例单元P、积分单元I、微分单元D和控制器增益系数，所述PID控制器的传递函数为： ， 其中Ti为积分时间，kp为比例系数，Td为微分时间，kd为微分系数，为控制器增益系数； Ti、kp、Td、kd、表达式分别为： ； 为PID控制器的滤波参数，为闭环期望的PID控制器带宽，为阻尼比； 则，PID控制器的传递函数化为如下公式： ； 令λ为闭环期望的PID控制器带宽与PID控制器的滤波参数的比值，即，则Ti、kp、Td、kd、的表达式分别为： ； 史密斯预估器模型与PID控制器相匹配，其模型的传递函数 ，，则可得到史密斯预估器模型： ， 其中K为被控对象的稳态增益，λ为闭环期望的PID控制器带宽与PID控制器的滤波参数的比值，当，PID控制器简化为PI控制器，PI控制器的传递函数为；当，史密斯预估器的参考模型为，包括如下步骤： 1基于史密斯预估器的PID控制器在被控对象的控制系统上进行控制算法组态； 2现场获取被控对象的飞升曲线，得到被控对象的可作为初始值的稳态增益K、近似一阶或二阶惯性加纯迟延系统的时间参数T和延迟时间； 3不投入史密斯预估器，即令a=0，a代表系统是否投入史密斯预估器控制值，阻尼比ξ的初值为1，选择PID控制器或者PI控制器调节被控对象，当使用PID控制器时，设置λ=0.1，再设置初值；当使用PI控制器时，设置λ=1，再设置初值； 4当PID或PI控制器在调节过程中，如果闭环控制效果无超调且调节时间最快时，获取PID或PI控制器当前的值，然后改变，再重新调节出一个闭环控制效果无超调且调节时间最快的，两者比较取较佳者，直到最终得到一个最佳的的值； 5投入史密斯预估器，即令a=1，当使用PID控制器时，设置史密斯预估器的参考模型，当使用PI控制器时，，设置史密斯预估器的参考模型； 6史密斯预估器延迟时间t的初值从大于0的数开始增加，此时在原来PID的最佳的基础上逐渐增大，获取一个无超调最快响应曲线，记下此时的，然后增大t，又获取一个最佳，两者比较取较佳者，直到最终获得最佳的延迟时间t和。

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