锅炉是火力发电、化工、制造业、石油等工业部门的重要能源设备。主蒸汽温度作为锅炉运行中的一项重要控制监测点,也是整个锅炉汽水通道中温度最高的点,且对发电机组的安全性和经济性起着重要的作用。随着锅炉机组向大容量、大参数的方向发展,且主蒸汽温度被控对象具有大惯性、非线性等复杂特点,因此传统PID策略已很难到达优良的控制水平和要求。近年来,随着智能控制理论的不断深入研究,人们在基于传统的控制方法上引入了一些新的智能控制策略用于对复杂问题的求解。首先,本文针对主蒸汽温度的工艺特性、控制目标及工业现场中常选用的串级系统进行了研究。根据主蒸汽温度控制的主要难点,以理论为基础设计模糊自适应PID控制器,一方面保留了传统PID控制系统的简单、易于实现和理解等优点,在另一方面结合模糊控制理论,无需获得精准的系统数学模型,能够有效地利用经验知识,增加系统的智能性。文中利用Simulink搭建300MW汽包锅炉机组模型并进行仿真,实现了对PID参数的在线自整定。其次,分析了量化因子、比例因子5个参数对模糊自适应PID控制器的影响,同时介绍了粒子群优化算法,通过连接程序采用粒子群算法对模型中的参数进行寻优,得出最优值,并与传统PID控制与优化前的策略进行比较,结果显示基于粒子群优化的模糊自适应PID控制超调量大幅度减小、调整时间缩短和准确性更高的控制优点。最后,针对模糊控制器的自适应能力有限及精度不高的两个缺点,引入变论域思想,本文详细介绍了变论域的来源、思想及其原理,依据理论基础设计了变论域自适应Fuzzy-PID控制器,通过论域伸缩因子的作用,根据系统响应阶段的误差和误差变化率的改变在线实时调整论域大小,很好的解决了规则条数与精度之间的矛盾,实现论域随自适应伸缩变化。结果显示,变论域自适应Fuzzy-PID控制对系统的稳定性、抗扰性,抑制延迟的能力较其它控制策略优秀,使控制精度与控制品质得到提高,但上升时间较长,且伸缩因子选择较为盲目。