随着现代工业的发展，生产规模越来越复杂，对过程控制系统的要求也越来越高，大多数工业过程是多输入多输出的过程，其中1个输入将可能影响到多个输出，而1个输出也将可能受到多个输入的影响。如果将一对输入输出的传递关系称为1个控制通道，则在各通道之间存在相互作用，这种输入与输出间或通道与通道间复杂的因果关系称为过程变量间的耦合或控制回路间的耦合。因此，许多生产过程都不可能仅在一单回路控制系统作用下实现预期的生产目标。换言之，在生产过程中，被控变量和控制变量往往不止一对，只有设置若干个控制回路，才能对生产过程中的多个被控变量进行准确、稳定的调节。在这种情况下，多个控制回路之间就有可能产生某种程度的相互关联、相互耦合和相互影响。而且这些控制回路之间的相互耦合还将直接妨碍各被控变量和控制变量之间的独立控制作用，有时甚至会破坏各系统的正常工作，使之不能投入运行。

图10-1是化工生产中的精馏塔温度控制系统。图中，T1C为塔顶温度控制器，它的输出u1用来控制阀门1，调节塔顶回流量Q r，以便控制塔顶温度y1。T2 C为塔釜温度控制器，它的输出u2用来控制阀门2，调节加热蒸汽量Q s，以便控制塔底温度y2。被控变量分别为塔顶温度y1和塔底温度y2，控制变量分别为u1和u2，参考输入量（设定值）分别为r1和r2。显然，u1的改变不仅影响y1，同时还会影响y2；同样地，u2的改变不仅影响y2，同时还会影响y1。因此，这2个控制回路之间存在着相互关联、相互耦合。这种相关与耦合关系如图10-2所示。

图10-1　精馏塔温度控制系统(www.daowen.com)

图10-2　精馏塔温度控制系统的方框图

耦合是过程控制系统普遍存在的一种现象。耦合结构的复杂程度主要取决于实际的被控对象及对控制系统的品质要求。因此，如果对工艺生产不了解，那么设计的控制方案不可能是完善和有效的。