各控制系统间的相互作用相互影响，其中一个控制变量改变同时会引起几个被控变量的发生变化的现象，称之为控制系统的耦合。将相互关联的控制系统转化为相对独立的控制回路，使彼此之间不再相互影响的过程，称之为解耦。典型解耦控制系统如下图所示。



解耦控制特点
解耦控制系统的设计原则：充分考虑多变量控制系统的稳定性、非关联性以及准确性原则。自治原则，对于系统之间的关联，设计时应对被控变量和操作变量进行合适配对，使其相对增益尽可能接近1；解耦原则，在各变量之间有严重关联时，需选择合适的解耦控制方法；协调跟踪原则，将控制系统分解为若干具有自治功能的系统，减小关联，并应对各个自治控制系统进行协调，组成协调控制系统。

解耦控制减少耦合的途径
被控变量和操作变量之间的正确匹配；参数的合理整定，将控制系统的工作频率错开，使PID控制器的控制作用强弱不同；减少控制回路，将PID控制器参数整定到极限位置，次要控制回路PID控制器的比例度取无穷大，使其失去对主要控制回路的关联；串联解耦装置；设置多变量解耦控制器。

解耦控制应用注意
简单解耦时控制器的输出需初始化设置；偏置值的设置，解耦控制系统的实质是前馈补偿控制，多变量解耦应考虑各自的影响，并经代数叠加后作为系统的偏置值；动态耦合的影响，考虑对象的动态特性，可得到动态相对增益；解耦装置需简化。

解耦控制的示例
解耦控制的示例1：关联管道过程的耦合



解耦控制的示例2：塔顶、塔底温度控制



解耦控制的示例3：锅炉、汽轮机、发电机控制




◆
◆