随着经济的发展，各企业工厂对能源的需求量越来越大，对电力工业的发展要求也越来越高。对发电过程中的各项能力与指标提出了更高的要求。于是机组的容量越来越大，被控对象越来越复杂，电厂中对于过热汽温的控制越来越难以满足。于是涌现了诸多先进的控制方法，本文主要是将预测控制这一种新的控制理论方法应用于过热汽温控制系统。首先是对被控对象即过热汽温的动静态特征进行分析，然后调研了预测控制算法，重点研究了动态矩阵算法，利用MATLAB软件平台进行仿真设计，并且与SIMENS公司的可编程逻辑控制器相结合，用电热炉模拟现场过热蒸汽循环系统，编写程序和用户界面，实验结果证实：预测控制算法可在PLC控制器中实现并且具有良好的控制效果。　　本文研究的主要内容有以下几点：　　1)研究预测控制算法的基本原理和思想，推算出模型预测，滚动优化，反馈校正的数学算法。深入研究预测控制中各个参数的选取方法以及对系统控制性能的影响。　　2)传统的过热汽温控制系统多采用串级控制系统，对于大容量机组的控制效果有限。针对大迟延、大惯性的被控对象，设计了一种预测控制器，经 SIMULINK仿真实验结果证明：不管是对单入单出系统还是对被控对象复杂的系统如过热汽温控制系统，新型控制器的控制效果都要优于传统的 PID控制系统，只要控制参数选取适当，超调量更小，调节时间更短。　　3)将预测控制算法应用到 PLC控制器中，首先通过对数学模型的离散化，得出控制算法，然后在 PLC中用梯形图语言编写控制程序，制作WINCC控制界面，通过电热炉模拟电厂过热汽温，通过结果显示：预测控制可以在 PLC控制器中实现，并且具有良好的控制效果。