目前普遍应用的分散控制方案往往存在着设计过程复杂,参数调整繁琐的问题。因此,针对多变量耦合系统,如何有效处理变量间耦合影响是解决多变量控制系统设计的一个难点。等效开环传递函数的引入能够成功的将一个多变量耦合系统等效成多个单回路系统,这也为解决上述问题提供了一个很好的思路。但是等效开环传递函数在获得等效模型的过程中不可避免的存在模型误差,故基于此模型设计的分散控制器需要较好的适应性和鲁棒性。自抗扰控制器是一种不依赖于被控对象精确模型的新型控制技术,由于能对模型失配进行估计和补偿,可以有效降低等效过程对精确模型的依赖程度。本文基于该思想,首先提出一种基于等效开环传递函数的自抗扰控制策略。充分利用各回路间耦合信息,将多变量系统等效为多个单回路过程,进而针对单回路模型分别设计各回路的自抗扰控制器,避免了因耦合影响而导致的反复调参问题。利用自抗扰控制器补偿模型误差、扰动等未知动态,从而可达到有效抑制等效误差对闭环性能不利影响的效果。其次,针对火电厂多变量控制系统：循环流化床锅炉燃烧系统和火电单元机组协调控制系,基于上述方法设计了自抗扰控制方案。这两个热工系统分别代表了两种典型的多变量控制难点,前者变量之间耦合严重,后者子系统之间动态特性相差大。本文将该方法运用到了这两个系统的控制器设计过程中,与复杂优化算法得到的ADRC控制器相比,所提方案在避免了复杂的参数优化过程的情况下能获得更好的控制效果。最后,针对互联电力系统负荷频率控制问题,提出了基于等效开环传递函数的自抗扰控制方案,并且在两区域和三区域模型中均得到了很好的控制效果。实现了频率偏差控制,获得了良好的解耦效果,验证了所提方案的可行性。