公共建筑中制冷系统所消耗的电量约占建筑总用电负荷的60%。制冷系统能够稳定运行并具有良好的抗扰能力对减小建筑能耗具有重要价值。压缩式制冷系统是扰动时变、参数存在不确定性且输出变量具有复杂的耦合关系的非线性系统,其稳定控制具有一定困难。本文发挥自抗扰控制技术具有不依靠被控对象精确模型且能够实时估计补偿内部和外部扰动的优势,设计了压缩式制冷系统的解耦控制器。本文分析了制冷系统的工作原理及特性,包括参数变化对循环过程的影响以及内部耦合关系。此外,给出了制冷系统各部件模型以及整体的动态六阶非线性机理模型。阐述自抗扰控制器的工作结构与原理,并详细分析了控制器各组成环节的算法及作用,揭示了控制器中所用非线性函数的非光滑反馈效应的优势。其次,通过实验数据辨识了压缩式制冷系统带有耦合和时滞的二阶模型。根据模型具有耦合的特点,先用静态解耦方式实现简单解耦,将动态耦合等效为扰动由扩张状态观测器估计和补偿,实现动态解耦。针对制冷系统的时滞特性,将其等效成一阶惯性环节在提高扩张状态观测器的阶数的同时,忽略跟踪微分器,以实现用最开始的大误差信号加快系统输出。仿真实验中,通过对比分析基于Smith预估器的控制和内模解耦控制的控制效果,验证了自抗扰解耦控制不仅在跟踪能力和抑制扰动方面具有优势,在鲁棒性方面也明显强于上述两种控制器。最后,考虑到制冷系统的辨识模型不能全面反映制冷系统在大范围操作点的工作特性,同时制冷系统的高阶非线性模型不利于设计控制器,对制冷系统的高阶模型做了简化降阶处理并得到五阶模型。在吸收非齐次算法收敛时间短的基础上,提出了非齐次在有限时间收敛的改进扩张状态观测器并用李雅普诺夫函数证明了收敛特性。进而针对制冷系统的五阶模型设计了三个单回路的改进自抗扰控制器。通过仿真验证了改进的自抗扰控制器具有较好的扰动抑制能力和较快的收敛速度,同时具有良好的鲁棒性,实现了制冷系统的稳定控制。