Если под средним геометрическим вы имеете в виду площадь, то да. Это определённый интеграл от нуля до угла открывания тиристора.
Но проще сделать обратную связь по температуре и не лезть в глубины.
Вот вы же не заморачиваетесь зависимостью протока теплоносителя от угла поворота трёхходововго клапана, а просто управляете приводом с помощью ПИД регулятора по температуре. А клапана бывают с разной характеристикой, линейной, S-образной, N-образной.
Да, я площадь имел ввиду и тоже считаю что для ПИД-регулятора это не важно, но Вы же затеяли эту тему про нелинейность!
Если проблему можно решить за деньги, это не проблема, это расходы. Бог каждому посылает проблемы по его силам. Так что одно из двух. Либо ты можешь-таки
справиться с проблемами, либо это не твои проблемы.