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针对非线性、多变量、强耦合系统的控制问题，提出一种基于双曲函数的非线性PID自学习控制方法。在PID控制过程中，用双曲函数构造比例、积分、微分3个增益参数分别随误差变化的规律曲线，将传统线性PID控制律转化为非线性PID控制律的控制思想，并使用自学习算法实时调整3个非线性增益函数的增益系数，实现基于双曲函数的非线性PID自学习控制。仿真实验结果表明，与其他控制方法相比，该方法具有更强的鲁棒稳定性和抗扰动能力，是一种有效的控制方法，在非线性控制领域具有重要的应用价值。