经过近些年的发展建设，大容量、高参数的单元机组已经成为承担电网负荷的主力机组，而作为电厂自动控制系统中最为核心的组成，协调控制系统对机组安全、稳定和经济运行起着越来越关键的作用，因而对于协调控制系统提出了更高的要求。随着现代控制理论的不断发展以及计算机技术的提高，越来越多的先进控制策略开始应用到协调控制系统中。本文对广义预测控制算法在协调控制系统中的应用进行了研究。首先，详细阐述了单元机组协调控制系统的一些基本概念，确定了本课题使用的被控对象模型；其次，对单变量广义预测控制进行研究，针对其基本算法在大迟延过程控制中的不足，提出一种改进型算法（AGPC），并且推导了了带有可测外部扰动的GPC算法（FF-GPC），通过仿真验证了FF-GPC算法的可行性以及AGPC算法优良的控制品质；然后，尝试不同的方法对多变量GPC进行解耦，通过仿真对比，验证了基于分散优化思想的广义预测解耦控制算法的优越性；最后，采用模糊加权的方法实现多模型控制，结果表明：多模型GPC的定值跟踪能力、抗干扰能力都要好于单模型GPC，多模型控制策略是解决非线性控制问题的一种简单可行的办法，具有重要的意义。