污水处理系统由于污染物质的多样性、复杂性和变化性，属于难以控制的复杂工业过程。而模糊控制中的模糊推理规则和隶属函数的选取往往是依据相关专家或技术人员的实际经验，具有较多的人为主观性，尤其在面对具有较强的非线性系统和未知动态环境下，其控制性能很难达到客观要求。 本文针对模糊控制器设计存在的瓶颈，对遗传算法进行了合理改进，采用了一种自适应交叉概率和变异概率，并对隶属函数和模糊控制规则进行统一十进制编码，同时优化，再通过MATIAB仿真验证了算法的有效性。 首先，通过对污水处理系统模型的研究，以污水处理系统的实际情况为基础，建立了一个新的变参数活性污泥污水处理过程的控制模型，并将该模型应用于本论文的控制研究当中；其次，在分析变参数活性污泥污水处理系统模型的稳定性及可控性基础上，应用现代控制理论的知识，给出了基于状态反馈的系统稳定控制方法，以及经过状态反馈镇定后，得到被控对象成为稳定系统的模型。 最后将设计优化的模糊控制器，与常规的PID控制和传统模糊控制进行比较，验证该算法有效性。最后将其应用于污水处理的溶解氧控制中，分别对其上、下界模型进行仿真，结果表明达到了对溶解氧(DO)浓度的较理想控制，证明了该控制方案的可行性。