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近年来，随着我国电力工业的迅猛发展，电厂单元机组容量的逐步扩大，对热工自动化的要求也不断提高。其中，锅炉过热汽温作为一个衡量过热蒸汽质量的重要指标，关系到电厂是否能够安全经济的运行。过热汽温过高会对电厂运行安全造成威胁，汽温过低则会影响电厂的经济效益。所以，必须要对锅炉的过热汽温进行严格的控制。目前，电厂普遍采用常规的PID控制方法来控制过热汽温。由于过热汽温是一个大惯性，大延时的控制对象，还具有时变以及非线性的特点，故用常规的PID控制很难达到优良的控制水平。要想解决这个控制难题，就必须要使用先进的控制方法。本文主要内容有：1.对锅炉过热汽温的特性进行详细的介绍。通过对影响汽温的各种因素的阐述，分析过热汽温的静态特性。重点分析过热汽温在蒸汽流量扰动，烟气侧传热量扰动和喷水量扰动下的动态特性。2.对模糊自整定PID控制的理论基础和设计方法进行研究。首先，介绍模糊控制的基本理论，详细说明模糊控制的特点以及控制的基本原理。其次，通过分析常规PID控制与模糊控制的优缺点，提出将传统的PID控制方法与模糊控制技术结合在一起，来克服彼此的不足。并对模糊自整定PID控制思想进行介绍。最后，通过模糊控制与PID控制两种方法相结合的思想，设计出一种模糊自整定PID控制的方法，能够实现对PID参数的在线自整定。3.对如何将模糊自整定PID控制应用到过热汽温控制系统中进行研究。首先，对几种控制过热汽温的典型方案进行介绍，重点介绍了目前电厂广泛应用的串级汽温控制系统。然后，将模糊自整定PID控制器应用到锅炉过热汽温控制系统中，运用Matlab中的Simulink模块进行仿真，通过与常规PID控制方式的对比表明，该模糊自整定PID控制器具有比PID控制器更好的性能，有调节时间短、超调量较小、稳态时间较短、准确性更高和适应能力更强的特点。最后，对模糊自整定PID控制器在过热汽温控制系统中的实际应用进行进一步的讨论。4.采用粒子群算法对模糊自整定PID控制系统进行优化。对粒子群优化算法的原理和特点进行分析。运用该粒子群算法对模糊自整定PID控制系统的参数进行优化。最后，通过Matlab对优化后的系统进行仿真可知，系统在稳定性、快速性、抗扰动能力、跟踪性能和抑制延时的能力上均有较大提高。