非线性控制是现代控制理论中很具挑战性的话题之一。当线性控制理论有了很好的发展以后，现在最令人头疼的就是非线性控制问题了。非线性过程难于控制的主要原因是因为在过程中存在着太多的非线性变化。传统情况下，在自动控制器能有效地应用前，一个非线性过程首先必须被线性化。通常由以下方法得到这种效果，即增加一个相反方向的非线性过程以补偿非线性行为，使整个过程的输入输出关系变得线性化。匹配非线性曲线通常是一项单调乏味的工作，而且过程的不确定会很轻易地改变补偿的结果。
非线性MFA控制器是一种通用型控制器，为解决非线性控制难题提供一种有效的方法。它非常适用于非线性过程，或配有非线性的传感器，执行器及其它元件的过程。
流量和压力回路是典型的非线性过程，在不同的操作条件下会使执行器失去控制作用。阀门不可避免的损伤老化也会使其由线性变为非线性。在生物技术微型反应器中，用于培养细胞的溶解氧是另一个非线性过程的例子。随着细胞的生长，它们会突然开始消耗大量的氧。由于需要大量的生物技术实验和繁多的细胞种类，用传统的非线性表征方法来解决这个非线性问题，其难度和成本都是巨大的。对于以上过程，通用型非线性MFA控制器是理想的选择。
非线性MFA控制器的配置
除了SISO MFA中的参数，采样时间，时间常数，控制器增益及作用方向；非线性MFA控制器还有一个额外的参数：过程线性因素。如下图所示，面板上的曲线图显示了过程的输入与输出之间的非线性程度。
非线性MFA控制器的配置窗口
过程线性因素（Process Linearity Factor）是“0～10”之间的一个数。“10”代表了一个极端非线性过程，“0”则代表了一个线性过程。注意，图上的非线性曲线的最上方和最下方都以“10”标记，这就是说非线性MFA控制器并不关心过程非线性的方向。例如，阀门的“快开”和“快关”分别以凸和凹的曲线表示。
使用非线性MFA控制器的时候，无需关心非线性曲线特征的细节。曲线可以是凹的，凸的或“S”形状。只要简单地告诉控制器要控制的过程是极端非线性过程（“9”或“10”），还是非线性程度较高的过程（“5”或“6”），或是稍微有些非线性的过程（“1”或“2”）；非线性MFA控制器有足够的本领来处理余下的事。
各种仿真和应用实例表明了即使过程增益成百倍的增加，非线性MFA控制器也能在全量程范围内精确地控制过程对象。在非线性MFA控制器中，没有线性化计算和过程模型。控制器增益Kc只需象征性地设置一下，无需调整。