虽然近年来火电发电量占总发电量的比重在逐年小幅下降,但仍是最重要的发电方式。火电机组中负责响应外界指令的系统是协调控制系统（CCS）,其原理为调节锅炉侧和汽机侧的出力,完成负荷指令任务的同时保证机组安全、稳定、高效的运行。作为单元机组控制系统的重要组成部分,协调控制系统在平衡锅炉与汽机相互的出力,维持机组稳定高效的运行起到了重要作用。广义预测控制算法（GPC）作为一种典型的预测控制方法,不论是理论还是实践,都已经得到了成熟的发展,其应用范围包括冶金、化工、电力、机械、医学等领域。尤其是对于大迟延、大惯性的对象,广义预测控制算法有着对模型精确度要求低、鲁棒性强、内部参数滚动优化等优势。现在电厂普遍应用分散控制系统（DCS）,协调控制系统也要在该平台中加以实现应用。为了使广义预测控制能够在单元机组协调控制系统的控制过程中发挥作用,可利用PLC作为外接优化控制器,间接完成算法的应用。本文以600MW超临界机组全仿真机平台的协调控制系统做负荷指令变化的实验,观察PID算法的控制效果,并辨识出600MW下负荷协调控制系统的参数模型以及动态特性。在分析控制性能后提出一种利用广义预测控制算法代替PID来进行控制的方案。为解决PLC中难以计算矩阵求逆过程的问题,提出了改变目标函数,通过辨识来间接得到求逆矩阵的改进广义预测控制算法;后续结合协调控制双输入双输出的特性,进行多变量广义预测控制的推导,并在PLC平台完成程序的编译。将PLC与DCS进行通讯连接,完成了广义预测控制算法在协调控制系统中的应用。并将所得的结果与仿真机原始的控制策略对比,得到了更好的控制效果。