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本课题以同煤大唐热电二期工程的一台330MW循环流化床机组锅炉为研究对象,对该锅炉汽包水位的控制方案和控制器的算法做了全面而细致的研究和实验。首先根据汽包水位的动态特性和锅炉自身的详细参数,建立了锅炉汽包水位控制系统的数学模型。然后,针对常规单冲量和双冲量控制方案在控制效果上的不足,确立了串级三冲量的汽包水位控制方案。在控制算法方面,引入了不依赖被控对象精确数学模型的模糊控制来弥补常规PID控制精度高但参数难以整定的缺点。结合两者的优点,在自适应模糊PID的基础上,引入变论域的思想,结合汽包水位的实际特性,设计出了简化的变论域自适应模糊PID控制器,并对其进行了仿真和应用。在机组投AGC期间,将本文中设计的简化变论域自适应模糊PID控制器应用于该锅炉汽包水位的控制系统中,并在DCS系统上进行了实验。结果表明：简化后的变论域自适应模糊PID具有良好的控制效果,特别是在机组负荷扰动大时,表现出了超调量小、速度响应快、控制精度高、对负荷扰动适应性强等良好的控制品质。从研究内容上讲,本论文主要包括了以下几个个方面：(1)主要对本课题的研究背景和意义进行了阐述。分析了我国电力行业在国民经济中的重要性,针对我国整个电力行业以火力发电为主的事实,提出了被誉为“二十一世纪清洁燃烧技术”的循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术。继而针对CFB锅炉的汽包水位对于锅炉安全运行的重要性进行了说明,给出了近些年来锅炉汽包水位的各种控制方案和一些先进的智能控制算法,并简要分析了它们的优缺点。(2)主要是确立本课题的具体研究对象和控制方案。通过对循环流化床(CFB)锅炉设备和运行情况的分析,得出了对汽包水位影响的主要因素,并对其动态特性进行了分析。论述并总结了锅炉汽包水位的各种控制方案,确立了本课题的控制方案,解决了“虚假水位”的问题。明确了汽包水位的控制要求,计算了系统中各项参数和传递函数。(3)主要对汽包水位控制方案中主控制器的算法进行了研究和设计。结合常规PID算法的优缺点,引入了不依托被控对象数学模型的模糊控制算法,利用自适应控制理论,设计了自适应模糊PID控制器。引入变论域的思想,设计了简化的变论域自适应模糊PID控制器。利用仿真软件搭建了仿真模型,并对每种控制器的控制效果做了对比分析。(4)主要是论证简化变论域自适应模糊PID控制器的实际控制效果。在DCS平台上将简化的变论域自适应模糊PID控制器进行了完整组态,在机组投AGC期间进行了定值扰动、负荷扰动以及定值和负荷同时扰动实验,以验证该控制器在实际应用中的稳定性和控制效果。