循环流化床锅炉(Circulating Fluidized Bed Boiler, CFBB)燃烧系统具有非线性、多变量耦合、参数时变以及大惯性、大延迟等特点,使其自动控制的实现非常困难。本文采用自抗扰控制策略 (Auto Disturbance Rejection Control, ADRC),为这一问题的解决提供了新的思路。ADRC具有不依赖于对象精确数学模型以及较好的抗干扰性、解耦性、鲁棒性,因此本文的部分内容围绕纯滞后对象的ADRC策略展开。研究和探讨适于类似于循环流化床锅炉燃烧系统特点的ADRC结构改进与参数整定方法是论文的主要工作。首先,深入研究了循环流化床锅炉的结构和工艺流程,在此基础上总结CFBB系统各个部分的数学模型,以及基本控制量。前人对CFBB为对象的动态建模仿真实验和理论研究,为ADRC应用于循环流化床燃烧系统提供了保证。然后,详细讨论了ADRC控制器的结构形式和算法实现,结合典型一阶二阶大惯性纯时滞系统对参数整定以及ADRC的结构进行了改进,并引入时间尺度的方法,简化同类对象的ADRC的参数整定。在此基础上,通过球磨机的实例,与原型ADRC的方法进行比较,仿真结果表明该控制策略优于原型ADRC,能有效应用于非线性时变纯滞后系统,即使在模型不确定、存在外部扰动和测量噪声的情况下,也能表现出良好的动态性能。最后,以CFBB炉燃烧系统为对象,研究ADRC在复杂热力系统中的应用。控制系统的设计以CFBB燃烧系统数学模型,以及相对增益矩阵解耦分析为基础。设计基于解耦矩阵的ADRC结构以及ADRC控制器参数,并与传统PID控制以及先进神经网络自适应跟踪策略进行对比。研究结果表明,在模型不确定、变工况和变量强耦合情况下,ADRC控制具有更好的解耦控制性能、抗干扰性以及鲁棒性。