蒸汽发生器是核电机组的重要设备之一,对其水位实施有效控制是核电站安全生产的重要保证。除了具有典型的无自平衡和非最小相位特征外,受机组负荷大范围变化的影响,蒸汽发生器水位被控对象还体现出典型的变参数特性,这给控制系统的设计带来了诸多困难。本文分析了U形管蒸汽发生器水位特性,对其在五个典型工况下的模型进行了降阶和简化,在此基础上研究了蒸汽发生器水位控制系统的结构和算法设计问题。首先,基于前馈反馈控制结构,利用传统PID控制方法和内模PID控制方法设计包括前馈控制器和反馈控制器的控制系统,通过仿真研究对两种方法的效果进行了对比分析；其次,应用动态矩阵控制算法和广义预测算法,设计不同工况下的预测控制器,利用模糊隶属度函数实现大范围变工况条件下的控制器调度,仿真测试验证了该方法的有效性。