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针对电站主汽温对象的大滞后和非线性,提出一种多模型Smith预估控制策略.基于系统间隙度量建立对象的多模型集并合理选择工况点设计控制器使得系统全局稳定,依据负荷工况的变化采用递推贝叶斯公式完成多模型的切换,利用一阶惯性加纯滞后模型的经验公式整定PID参数.仿真实验研究表明:基于间隙度量建立对象多模型集并设计控制器可以有效地克服模型失配,同时避免了控制器切换引入的干扰.该方法具有良好的负荷适应能力,进一步提高了锅炉主汽温系统的控制品质.