主蒸汽温度是火力发电锅炉的一个重要被控参数,其稳定性直接关系到整个机组的安全经济运行,因而对其控制要求非常严格,通常控制在设定值的±5℃以内。由于常规PID控制器原理简单,易于操作,目前在发电锅炉控制中广泛被采用。但主蒸汽温度具有大惯性、大延迟和非线性等特点,并且在实际运行中干扰因素较多,常规PID控制很难达到满意的效果。因此,本文基于动态矩阵预测控制算法具有较强的稳定性和鲁棒性特点,将其应用于主蒸汽温度控制系统具有重要意义。本文以涟钢150t燃气锅炉为研究对象,首先介绍燃气锅炉的工艺以及锅炉主蒸汽温度的控制原理和动态性能,并在现有控制方案的基础上,提出了基于动态矩阵的主蒸汽温度控制方案。然后对动态矩阵控制算法进行设计,详述了主要参数的选取对系统的影响,并从其内模控制结构出发,对系统的稳定性和鲁棒性进行分析。在此基础上,采用粒子群算法辨识出主蒸汽温度导前区和惰性区的传递函数,再用MATLAB软件对主汽温控制系统进行干扰和模型失配状况下的仿真,验证控制策略的有效性。最后,本文在原系统的控制基础上,采用力控工业组态软件设计燃气锅炉主蒸汽温度动态矩阵控制系统,并进行了相关硬件配置和软件开发,现场投运结果表明:与常规PID控制以及Smith预估方案相比,基于动态矩阵控制的主蒸汽温度波动范围更小,运行更稳定,减少了系统的调节时间和超调量,有效的提高了主蒸汽温度控制的稳定性和鲁棒性。