多变量时滞系统常见于过程控制系统，对这类系统的研究是过程控制领域的热点与难点课题之一，具有重要的理论研究意义和工程应用价值。针对此类系统，传统的控制方法通常采用静态解耦器，将对象描述成一阶或二阶惯性加时滞的系统，再对其进行经典的PID控制器参数整定。随着控制理论、计算机技术和优化方法的不断发展，工业控制过程中质量控制不断进步，从而对被控系统的性能提出了更高要求。目前，传统的控制方法越来越难以满足不断提高的系统性能指标要求。本论文提出了一种具有更好动态特性的解耦器设计方法。与现有解耦方法设计的动态解耦器相比，具有更简单的结构。考虑到模型存在失配，给出了双输入双输出和三输入三输出系统的解耦器整定方法。同时，针对简化解耦器结构问题，在考虑解耦要求的基础上，提出两种近似方法：a．解耦要求较低时，采用基于Nyquist图低频近似将解耦器元素化简为一阶惯性加时滞(FOPDT，First-Order-Plus-Dead-Time)系统；b．解耦要求较高时，采用改进Pade近似方法将解耦器元素描述为高阶系统。解耦后的系统具有模型不精确、且非传统一阶或二阶加延迟系统的特点。鉴于依赖过程模型的传统PID控制器参数整定方法不再适合解耦后的系统，本论文给出了一种满意PID控制方案。系统解耦后，将各子系统的性能指标要求与PID控制器参数的整定融为一体统一考虑，通过设计性能指标满意度函数和系统综合满意度函数，构造出多变量PID控制系统满意优化模型，利用遗传算法实现满意PID控制器参数的整定。理论分析与数字仿真结果表明，该方法可以获得比现有文献更令人满意的控制效果，表明了该方法的可行性和实用性。