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针对生物质电厂主汽温具有非线性、时变性、大滞后、随机干扰量大等特性导致的工况复杂、控制难度大的问题，提出了一种基于Smith预估补偿的模糊PID串级控制方案。主控制器采用模糊推理的方法实现PID参数的在线自整定，利用Smith预估器实现对温控系统的纯滞后补偿。详细阐述温控系统的硬件配置和软件实现，实际运行结果表明该方案有效提高了系统的抗干扰能力和适应参数变化的能力，具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点。