球磨機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)耦合、大遲延的多變量非線性時(shí)變系統(tǒng)。典型的球磨機(jī)系統(tǒng)的被控制對(duì)象包括3個(gè)輸入量（給煤量V、再循環(huán)風(fēng)量W、熱風(fēng)量R）和3個(gè)輸出量（差壓信號(hào)P、入口負(fù)壓P、出口溫度T）。輸入輸出間存在強(qiáng)耦合，再循環(huán)風(fēng)量W對(duì)入口負(fù)壓P的影響最大，對(duì)另外兩個(gè)被控變量影響可以忽略；熱風(fēng)量R的變化會(huì)引起入口負(fù)壓P和出口溫度T同時(shí)變化；給煤量V的變化將引起出口溫度T和磨負(fù)荷同時(shí)變化。其中，出入口壓差可以間接反映磨負(fù)荷。同時(shí)，熱風(fēng)量R與磨負(fù)荷通道、給煤量V與磨負(fù)荷通道還呈現(xiàn)出時(shí)延特性。

若對(duì)參數(shù)檢測方法進(jìn)行改進(jìn)，將球磨機(jī)前軸瓦垂直振動(dòng)分量Q代替差壓信號(hào)P來表征存煤量，因此風(fēng)量將不對(duì)存煤量產(chǎn)生影響，并且給煤量對(duì)負(fù)壓信號(hào)P的影響可忽略，對(duì)出口溫度的影響可視為可測擾動(dòng)進(jìn)行前饋補(bǔ)償，從而原來三人三出對(duì)象就分解為一個(gè)耦合的兩輸入（R、W）兩輸出（T、P）對(duì)象及一個(gè)單輸入V單輸出Q對(duì)象。

由于單入單出的給煤回路的控制器設(shè)計(jì)與一般單回路系統(tǒng)類似，本文不再贊述，僅對(duì)耦合的兩入兩出對(duì)象的IMC-PID控制設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論。對(duì)于此TTTO對(duì)象，按照工藝要求進(jìn)行變量配對(duì)，熱風(fēng)量R控制溫度T，再循環(huán)風(fēng)量W控制負(fù)壓P，即輸出Y=[TP]^T，輸入U(xiǎn)=[RW]^T，溫度回路與負(fù)壓回路這兩個(gè)回路仍有很強(qiáng)的耦合性，因此被控對(duì)象可描述為Y=GU，其中G為傳遞函數(shù)矩陣：

這兩回路仍有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)耦合，因此對(duì)象控制系統(tǒng)的解耦設(shè)計(jì)必不可少。