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汽油在线调合具有非线性和大纯滞后等不易控制的特点。提出采用非线性PID控制模型的约束条件和基本公式，以及对调合模型中采用的非线性PID＋鲁棒优化＋Smith预估进行了较深入的分析，解决了调合过程最棘手的辛烷值混合的非线性问题。经二个实际项目工程的实施验证，很好地解决了调合过程的辛烷值优化控制的精度和稳定性问题。