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针对球磨机系统具有多变量、强耦合、大惯性、大滞后、多扰动的特点。设计了一种适用于球磨机系统的前馈解耦内模控制器,以完成各控制回路之间的解耦;再对解耦后的各控制回路应用阶梯式广义预测控制,即可得到改进的球磨机系统广义预测解耦控制器。仿真实验和实际运行效果均表明引入内模结构提高了系统的鲁棒稳定性和抑制扰动能力,采用此控制器可以改善球磨机系统的控制品质。