PID控制器是工业过程中最常用的控制器,具有物理意义明确、参数整定方便的特点。然而,在热工过程中普遍存在着时变非线性特性,而且现场在不同的工况下也对控制品质提出了不同的要求。在实际应用中,已经有许多利用变参数PID控制器满足以上需求的实例。针对以上问题,研究了两种PID控制器变参数的方法。构造了一种非线性微分。实际微分环节可以由一减一阶惯性环节构成,用速率限制非线性环节替代一阶惯性环节后,可得到一种非线性微分。这种非线性微分的响应时间和微分作用随着输入信号幅值增加而增加。针对一典型330MW机组协调控制系统,利用此非线性微分替代锅炉侧PID主控制器和负荷指令前馈中的微分环节,调试参数并仿真。实验结果表明:采用非线性微分的协调控制系统,在AGC指令大幅度变化时,微分作用较强,锅炉燃料量能够迅速变化从而保证机前压力稳定;在AGC指令小幅度变化时,微分作用减弱,能够有效减弱锅炉燃料量的波动幅度并维持机前压力在允许范围内。利用模型参考自适应控制补偿被控对象增益的变化。在过热汽温串级控制系统的内回路采用模型参考自适应控制,动态补偿导前区对象增益的变化。通过仿真实验表明:基于模型参考自适应控制的串级控制系统补偿效果良好,时刻使系统保持在最优工作状态。综上所述,提出的两种变参数PID在工程应用中取得了一定的控制效果,具有工程实用性好、参数整定简单的优点,弥补了常规PID控制器的缺陷。