反应釜是化工生产过程中一种重要的反应容器,其内部机理复杂,受反应物种类、浓度等因素不同伴有不同的吸、放热过程,对温度过程的控制影响较大,是典型的大惯性、大滞后、非线性系统,控制起来非常困难,传统控制算法很难在反应釜的温度控制上得到满意的效果,从控制的角度来看,反应釜属于最难控制的过程之一。以反应釜的温度作为被控对象,在分析了反应釜工作过程的能量转移的基础上,给出了反应釜温度过程的数学模型,并通过阶跃响应建模法,对反应釜温度过程模型进行了参数辨识,得出反应釜温度过程的传递函数。针对传统控制方法无法满足具有大惯性、大滞后的反应釜温度的高精度控制,提出了专家PID与前馈-Smith控制相结合的控制算法,并在MATLAB/Simulink下对算法进行了建模、仿真,仿真图形以及下面的实验结果都验证了该算法对大惯性、大滞后系统控制的有效性。在此基础上,设计了以C8051F020单片机为核心的上、下位机相结合的反应釜控制系统,通过RS-485进行上、下位机的串行通信。下位机控制器是整个控制系统的核心,它具体地运行控制算法实现对反应釜温度的控制,还包括按键、LCD显示、扩展存储器存储、温度数据测量、算法运算、调温电压输出以及和上位机串行通讯等功能；上位机采用VB6.0进行软件编程,包括对下位机发送控制命令、接收数据并显示存储、数据库管理等功能,有了上位机就可以存储大量的温度测量数据,并对历史温度数据的变化分析、总结控制算法的控制效果。上、下位机的结合提高了人机交互的智能性。在该反应釜控制系统上,分别采用传统PID控制算法和专家PID与前馈-Smith控制相结合的控制算法进行反应釜温度控制实验,并通过上位机提取历史数据绘制温度响应曲线图,实验结果表明专家PID与前馈-Smith控制相结合的控制算法可以克服大惯性、大滞后的影响,实现对反应釜温度过程的快速、精确控制。