针对砷盐除钴过程的时变性、非线性和时滞导致氧化还原电位(ORP）稳定控制困难的问题，提出了一种基于改进操作模式的参数自整定的PID控制方法。为提高操作模式匹配的可靠性和快速性，提出一种考虑参数重要性的改进的模糊C-均值聚类算法对操作模式进行聚类；然后采用二步匹配法匹配出相似的操作模式。由于砷盐净化除钴工段系统参数会随时间发生变化，在操作模式重用时对不同时间的操作模式的解(PID参数)赋予不同的模糊加权值，增强了重用结果的可靠性。工业运行结果表明：本文提出的方法能有效降低ORP波动程度，应对复杂的