针对火电厂主汽温控制系统中被控对象具有大延迟、大惯性特点，模糊控制和常规PID很难达到理想的控制要求，在Simulink环境下，将模糊控制、PID控制和串级控制结合起来，设计了主汽温串级模糊控制策略和模糊自适应PID控制器，实现了PID控制器参数的在线自整定。仿真结果表明：模糊自适应PID串级控制比常规PID串级控制具有超调量小、调节时间短，抗干扰能力强，且具有较强的鲁棒性，对实际工程应用具有一定的参考价值。