在深入解析《高维MIMO过程的归一化解耦控制，用于室温控制HVAC系统》这篇研究论文之前，需要明确几个核心概念：高维多输入多输出（MIMO）过程、归一化解耦控制、相对归一化增益阵列（RNGA）、等效传递函数（ETF）、第一阶加时间延迟（FOPTD）模型、PI/PID调节。
高维MIMO过程指的是具有多个输入和多个输出的系统，在控制系统中广泛存在。这种系统通常因为其高度复杂和动态特性，控制起来相当困难。例如，在HVAC系统（加热、通风和空调系统）中，需要控制多个房间的温度，这就是一个典型的高维MIMO过程。
归一化解耦控制是一种特殊的设计方法，旨在通过数学手段分离控制回路之间的相互作用，使得每一个控制回路可以独立地工作而不受其他回路影响，从而简化系统的整体控制策略。这种方法在处理复杂的多变量系统时特别有用。
相对归一化增益阵列（RNGA）是一种用于分析和设计解耦控制器的工具，它基于MIMO系统的增益矩阵来分析系统中输入与输出之间的耦合程度。RNGA被用来指导解耦控制器的设计，从而使得系统的输入与输出之间达到某种平衡状态。
等效传递函数（ETF）是将MIMO系统的复杂传递函数矩阵中的每一个元素都表示为单一输入单一输出（SISO）传递函数的一种方法。这种方法的关键在于提供了一种方便的途径来近似求取过程传递函数矩阵的逆，这对于设计解耦控制矩阵至关重要。
第一阶加时间延迟（FOPTD）模型是一种简化的系统动态模型，它假设过程的动态特性可以被模拟为一个一阶系统的响应加上一个时间延迟。在实际工程中，许多过程可以用FOPTD模型来近似描述，这对于控制器的设计与调试提供了便利。
PI/PID调节指的是比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative）调节器的设计与应用，它们是工业控制中最常用的调节器类型。PI/PID调节器的设计目标是通过调整比例、积分和微分三个参数来使系统达到预期的性能指标。
论文的核心内容是介绍一种新颖的解耦控制系统设计，其针对高维MIMO过程，并且应用在HVAC系统的室温控制中。这种设计基于RNGA，通过导出ETF来近似过程传递函数矩阵的逆，进而轻松确定解耦器。在确定了每一个元素都是FOPTD形式后，结果得到了一个稳定的、合适的、有因果关系的解耦矩阵。然后，基于性能目标设计PI/PID控制器。该方法的主要优点是其简便性，不需要复杂的计算工作。
文章引言部分还指出，由于PI/PID控制器相对有效且结构简单，易于实际工程师理解和实施，所以在过程控制工业中，超过95%的控制环由PI/PID控制器来控制。尽管如此，为了提高产品品质、材料集成和能源集成，对高质量控制的需求导致了系统之间的相互依赖变得越来越紧密。因此，复杂控制策略如解耦控制变得尤为重要。
该论文通过将解耦控制策略应用于HVAC系统中的四个相邻房间的温度控制中，来证明其有效性。文章还强调了该策略在实际应用中的有效性，并通过实验验证了该策略在实际环境中的应用潜力。
总结以上信息，论文《高维MIMO过程的归一化解耦控制，用于室温控制HVAC系统》提出了一种新颖且有效的方法来设计解耦控制器，用以解决复杂的高维MIMO过程控制问题，特别是在HVAC系统的温度控制中。该方法利用了RNGA和ETF等先进的理论工具，简化了控制器的设计过程，提高了控制系统的稳定性和性能。同时，文章也强调了PI/PID调节器在工业控制中的普遍性和重要性，以及解耦控制策略在提高复杂系统控制质量中的价值。
