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多变量系统控制器设计中遇到的主要难题是多时滞和强铰链耦合问题；对于非奇异方阵系统，根据解耦理论通过串级前馈时滞补偿器将原系统解耦为多个单变量小时滞系统，运用模型降阶技术，将解耦后的复杂单变量小时滞系统逼近为FOPDT（一阶环节＋延时）形式，采用IMC控制策略实现多个单变餐系统单位反馈控制，运用了麦克劳林级数展开式，通过相应项系数的比对得到了传统PID控制器；仿真分析表明了该方法能够有效性地补偿系统时滞，同时现实解耦；解决了多变量多时滞系统控制器设计复杂性的难题，有一定的工程参考价值。