目前先进控制技术在工业上的应用已经非常广泛,而其所带来的巨大经济效益也是有目共睹的。虽然当前生产现场控制回路约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。所以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。此外,在大规模工业生产过程中,多变量互相关联,具有约束。由于很多操作变量受到约束而不能随时起到控制作用,从而使控制系统的结构经常发生变化,在“胖”、“方”、“瘦”系统之间进行转换。从一个装置或一个操作单元的全局来看,非“方”系统又是很常见的,操作变量维数多于被控变量维数的胖系统就是其中的一种常见现象。而同时纯滞后问题在工业过程中也是相当普遍的,对于多变量系统,通常情况下,各个通道的时滞是不一样的,怎样能够让多时滞系统无耦合的跟踪输入也是时下研究的热点。本文在多变量内模控制的基础上,对胖系统和瘦系统分别进行了内模控制系统设计。对于胖系统,由于操作变量多于控制变量,本文采用广义右逆思想,通过频域计算,得到内模控制器的传递函数,通过仿真可以看出,该方法不仅可以实现动态解耦,很好地解决多滞后的问题,且响应速度快,鲁棒性强。对于瘦系统,由于操作变量少于控制变量,本文采用选择控制系统,对不同的控制变量采用精确控制和卡边控制,通过控制器的切换,实现安全生产,保证产品质量。仿真结果表明,该方法能够很好地满足控制要求。