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针对工业系统中普遍存在的多变量时滞非方系统提出了一种基于反向解耦的二自由度Smith预估控制方法.根据反向解耦原理设计了非方解耦矩阵,实现了系统的完全解耦,针对解耦后的各个单回路系统运用Dahlin算法和内模控制方法设计了设定值跟随控制器和干扰抑制控制器,并基于最大灵敏度实现了干扰抑制控制器参数的鲁棒整定.仿真结果表明所提方法计算简单,易于实现,而且使系统具有良好的设定值跟踪特性、干扰抑制特性以及鲁棒性.