多變數系統

具有多個輸入量或輸出量的系統。又稱多輸入多輸出系統。同單變數系統相比，多變數系統的控制複雜得多。在多變數控制系統中，被控對象、測量元件、控制器和執行元件都可能具有一個以上的輸入變數或一個以上的輸出變數。例如汽輪機的蒸汽壓力和轉速控制，石油化工生產中精餾塔的塔頂溫度和塔底溫度控制，渦輪螺旋槳發動機轉速和渦輪進氣溫度的控制等，都是多變數系統的控制問題。多變數系統不同於單變數系統，它的每個輸出量通常都同時受到幾個輸入量的控制和影響，這種現象稱為耦合或交叉影響。交叉影響的存在使多變數系統很可能成為一種條件穩定系統。例如，在調試或運行過程中若增益發生變化或某一元件（例如感測器）斷開或失靈，就可能導致不穩定。這是多變數系統特有的問題。在多變數控制系統的設計中，對於交叉影響的處理，常採用兩種方式：①通過引入適當的附加控制器，實現一個輸入只控制一個輸出，稱為解耦控制（見解耦控制問題）；②協調各個輸入和輸出間的關係，使耦合的存在有利於改善系統的控制性能，稱為協調控制。此外，也可採用其他形式的指標來設計多變數系統的控制器。（見線性系統理論）