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针对多温区电加热炉大时滞、时变性强、强耦合和对象模型难以确定等特点，提出一种基于继电辨识模型的PID自整定算法，该法将Smith预估算法、继电辨识和模糊控制相结合，用继电反馈法在线辨识出Smith预估所需要的对象模型，并整定出控制器PID的初始值，在此基础上，对系统进行Smith预估补偿的同时利用模糊控制在线修正PID参数。经实验证明将该算法运用于多温区电加热炉的温度控制中是合适的，可获得很好的控制精度和鲁棒性。