过热蒸汽温度是火力发电厂最重要的运行参数之一，也是整个火电厂汽水系统温度最高的参数，其控制质量的优劣会直接影响到火电厂的安全和效率。如果汽温过高，有可能会对过热器材料造成破坏，同时使汽轮机内部热膨胀严重，从而威胁到机组的安全运行；汽温过低则会使系统效率降低，同时造成汽轮机末级蒸汽湿度过大，导致叶片损耗。由于大型火电站过热器管道较长，且管壁热容较大，造成主汽温的滞后与惯性较大，因此过热蒸汽温度控制是热工控制中的难点。本文首先对过热汽温对象的动态特性与静态特性进行分析，研究了汽温特性在不同负荷下存在差异化的特点：即机组运行在高负荷时，汽温特性会趋向于对流特性，换热效率高，惯性大，对于蒸汽流量扰动调节时间短，超调量偏大；机组运行在低负荷时，汽温特性趋向于辐射性，换热效率稍低，惯性小，对于蒸汽流量扰动调节时间长，超调量小。其次，本文分析了预测函数控制系统在克服蒸汽流量扰动方面的缺陷，即在模型失配的情况下抗干扰能力较差，利用对汽温特性的分析，指出了使用变参数模型降低模型失配程度的途径。然后，通过现场数据的采集，利用系统辨识在不同工况下求取蒸汽流量-过热汽温模型，通过对不同工况下蒸汽流量扰动模型的分析，得出了模型中系数的变化规律并且利用系数变化的单调性进行拟合，得到了变参数扰动模型的表示方法。最后，对变参数模型解决过热汽温预测函数控制中模型失配问题的效果进行了仿真分析，发现变参数模型可以很好的解决模型失配问题，提高系统的动态性能。说明了利用变参数预测模型对过热汽温的控制系统进行改进是合理的。但是，从理论到应用还有很长的路要走，还需要进一步的工作才能将这种改进实现到实际的电厂过热蒸汽温度控制系统中。