1957年，施密斯( Smith)提出了一種純滯后的補償模型，但當(dāng)時的模擬儀表無法實現(xiàn)，M5M51008CVP-55H直至后來利用計算機可以完成大滯后時間補償?shù)念A(yù)估控制。

   如圖9 - 28歷示，G和下分別為控制對象的不包含滯后環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)和純滯后時間，該算法的核心是控制回路中增加Smith預(yù)估器G，(s)（1- e-TS），與常規(guī)控制器D(s)并聯(lián)共同組成純滯后補償控制器.

    圖9 - 28  Smith預(yù)估控制方框圖

    對常規(guī)控制器D(s)來說，包含原控制對象G，(s)e-T'與Smith預(yù)估器的廣義被控對象只相當(dāng)于G，(s)，即純滯后環(huán)節(jié)e…被放在了閉環(huán)控制回路之外。拉普拉斯變換的位移定理說明，e一僅將控制作用在時間坐標(biāo)上推移了一個時間，控制系統(tǒng)的過渡過程及其他性能指標(biāo)都與對象特性為G，(s)時完全相同。因此將Smith預(yù)估器與控制器并聯(lián)，理論上可以使控制對象的時間滯后得到完全補償。

   采用模擬調(diào)節(jié)儀表實現(xiàn)上述Smith預(yù)估器比較困難，這是因為對象模型G，(s)各式各樣，純滯后環(huán)節(jié)由模擬電路e一模擬也很麻煩。相反地，由計算機來實現(xiàn)Smith預(yù)估器卻很容易�？�慮到計算機控制系統(tǒng)中控制輸出后具有零階保持器，為了與離散化的被控對象對應(yīng)，Smith預(yù)估器的離散化也采用零階保持器法，設(shè)Smith預(yù)估器的等效脈沖傳遞函數(shù)為GT (z).

   一般地采樣周期r取純滯后時間r的整倍數(shù)關(guān)系。

   上述Smith預(yù)估器G，(z)的輸入為控制器D(z)的輸出，式(9 -107)中后移算子：以通過計算機存儲單元的移位方便地實現(xiàn)。而數(shù)字控制器D(z)除了最常用的PID外，還可以是其他的控制算法。

   一般認(rèn)為，Smith預(yù)估補償方法是解決大滯后問題的有效方法，預(yù)估系統(tǒng)在模型基本準(zhǔn)確時表現(xiàn)出良好的性能，但預(yù)估器對模型的精度或運行條件的變化十分敏感，對預(yù)估模型的精度要求較高，魯棒性較差。研究表明，簡單PID控制系統(tǒng)承受對象數(shù)變化的能力要強于帶有Smith預(yù)估器的系統(tǒng)。正是由于上述Smith預(yù)估器對模型誤差敏感的原因，限制了Smith預(yù)估補償方法在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用。為了克服Smith預(yù)估器對模型誤差斂感、魯棒性差的不足，國內(nèi)外控制界針對Smith預(yù)估器還提出了各種各樣的改進算法，這里就不一一介紹了。