目前,火电厂过热汽温控制中,过热蒸汽出口温度控制要求高、可控性差,工艺上对过热汽温控制的质量有非常严格的要求,在火电厂安全性和经济性运行中有着重要的作用。由于过热器具有大滞后、非线性、时变、多变量和有自平衡能力等特点,如何提高过热汽温的控制质量,是热工过程控制领域的重要研究课题。本文对被控对象过热器进行了特性分析,较为详细的描述了常用的串级控制、Smith预估控制和模糊控制的系统结构及原理,另外,在加入烟气、蒸汽扰动和改变过被控对象热器的数学模型后,分别对过热汽温的串级控制、Smith预估控制系统进行了仿真,指出了由于二者控制过程受对象的数学模型变化的影响,因而有一定的局限性。论文针对过热器具有大延迟、非线性、时变、多变量等特点及火电厂对过热汽温控制的要求,提出了对火电厂过热汽温,采用串级模糊控制的控制策略。其主要目的是使串级控制和模糊控制的优势结合、互补,探索进一步提高过热汽温的控制质量的有效途径。通过对某实际运行火电厂的过热汽温控制过程的分析,考虑到火电厂过热器导前区的温度信号能够反映过热器惰性区出口处的过热汽温变化趋势,火电厂对过热器导前区的温度信号没有特殊的要求,因而在过热汽温串级模糊控制系统中,取火电厂过热器导前区的温度信号及其变化率作为模糊控制器的输入,它反映了PD控制规律,是模糊控制中最常采用的一种控制规则,有利于过热汽温串级模糊控制系统的控制性能。仿真结果表明,就被控对象一段过热器而言,在加入烟气、蒸汽扰动和改变过被控对象热器的数学模型后,过热汽温串级模糊控制系统不依赖被控对象的数学模型,控制质量超过过热汽温串级控制系统,这有利于火电厂实现安全、经济、可靠、优化和环保的要求,应该具有广阔的应用前景。