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当前，过程控制领域中，控制回路约80％—90％采用单回路PID，然而在一些大型的复杂的工业生产过程中，系统的各个变量之间存在关联，某变量的调节必然影响其它变量，此时单纯采用单回路PID控制，虽然可以在一定程度上稳定生产，但难以改善全系统各相关回路的总体性能，难以实现质量卡边、整体效益最大、最小能耗等控制目标。 为了改善这一状况，当前广泛开展了多变量系统在线控制的研究，以实现耦合多变量系统的闭环控制，提高经济效益、降低能耗、实现质量卡边。 本文利用内模控制策略来设计多变量系统控制器。因为在研究和生产现场的应用中发现，多变量的内模控制具有许多优点，如，响应速度快，实际应用时计算量小，鲁棒性强，特别对模型的失配具有较大优势，可以十分方便的设计鲁棒性能，内模控制对过程干扰的抑制能力强，更容易保证鲁棒性和稳定性等。 首先讨论了单变量系统的内模控制方法。单变量内模控制已经取得了广泛的应用，但是目前很多研究都是基于连续系统的，而由于计算机控制系统的不断发展，因此很多情况下都需要数字化的控制系统，因此，设计了数字IMC-PID，结果证明IMC-PID具有比传统PID更好的控制效果。