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针对反向响应时滞系统，将Smith预估控制和内模控制相结合，提出一种二自由度控制方法．设定值跟随控制器采用Smith预估器形式，可使系统具有良好的设定值跟随特性，而干扰抑制控制器则采用内模控制器设计方法，可改进系统的干扰抑制性能和鲁棒性，克服传统Smith预估器的不足．通过两种不同的方法（直接分解和全通分解），把过程对象的传递函数分解为最小相位部分和非最小相位部分，相应导出了两种不同控制器的设计方法，并给出了系统满足鲁棒稳定性的充要条件．理论分析和仿真对比研究表明，该方法可使系统具有良好的设定值跟随性能、