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针对制粒湿度过程具有大滞后时间、模型参数时变的特点，提出一种新改进的串级控制方案。主副回路都采用单位反馈控制结构，并采用基于内模控制结构的设计方法获得两控制器。每个控制器都具有PID形式，都可通过单性能参数独立调节和优化，便于工程推广和应用。仿真实例验证了控制系统具有很好的设定值跟踪性能和抗扰动性能，并且具有较强的鲁棒稳定性。