随着石油化工行业的发展，液位控制的应用越来越广泛。三容水箱液位控制具有大滞后、非线性、鲁棒性差等特点，由传递函数得到的数学模型不精确，常规的控制方法很难得到满意的效果，并且上水箱对中水箱的液位控制回路存在较强耦合。为了解决这些问题，本文以上、中水箱的液位为研究对象，在分析液位特性和上、中水箱的液位耦合特征的基础上，提出一种液位模糊解耦控制方案，并进行仿真和试验，结果表明模糊解耦控制方案可实现，与常规控制和常规解耦控制相比较，具有良好的控制效果。在MATLAB软件环境下，通过阶跃响应法建立两个对象通道和一个关联通道的传递函数，对上水箱与中水箱的耦合采用解耦系数方案，建立模糊解耦控制模型。不断调整相关参数以获得最优曲线，并在设定值扰动和过程扰动两种情况下将模糊解耦控制效果与传统PID控制和常规解耦控制效果进行比较。在浙江中控公司制造的AE2000A实验装置中进行试验，将控制算法应用在西门子S7-300PLC上，采用梯形图和语句表进行编程，并在WINCC监控系统中完成变量连接、画面编辑、报表等，进行了模糊解耦控制试验。液位控制试验结果曲线表明，无论在MATLAB仿真环境下还是在S7-300PLC试验条件中，模糊解耦的控制效果与常规解耦控制相比较，具有更短的调节时间、更高的控制精度、几乎无超调、更短的反应时间和抗振动扰动能力，具有更好的控制性能。