现如今以CO₂气体为主的温室气体排放问题日益严重,而火电厂是CO₂温室气体的集中排放源。在世界范围节能减排的背景下,燃烧后CO₂捕集技术受到越来越多的关注,其中,基于化学吸附的燃烧后CO₂捕集技术相对成熟,是最具有大规模应用前景的技术。随着这一技术的推广,关于燃烧后CO₂捕集系统的建模和控制的研究也日益增多。燃烧后CO₂捕集系统有着非线性、大惯性、多变量强耦合的复杂特性,同时,由于能耗较高,系统必须满足大范围灵活运行这一特点。因此,掌握燃烧后CO₂捕集系统的动态特性变化规律,并采用先进策略对其进行优化控制,实现系统的灵活运行,对节能减排具有重要意义。本文主要研究内容包括:（1）基于gCCS软件搭建了完整的化学吸附燃烧后CO₂捕集系统模型作为开展研究的仿真平台。在此基础上,通过在典型工况点下开展开环阶跃响应试验,定性地分析了CO₂捕集系统主要变量间的动态特性及其变化规律;采用间隙度量的方法对燃烧后CO₂捕集系统的非线性分布进行定量分析,明确了可有效避免系统特性强烈变化的运行区间。（2）针对燃烧后CO₂捕集系统非线性较弱的工作区间构建了线性预测控制器,改善了捕集系统动态灵活运行的能力。将烟气流量视为可测扰动,在模型预测控制的基础上增加了前馈控制,快速地消除了烟气流量变化对系统控制的影响。对于不可测扰动,提出了一种基于状态观测器的扰动抑制预测控制的方法,快速地消除了未知扰动对系统控制的影响,增强了预测控制抑制扰动的能力。（3）针对燃烧后CO₂捕集系统大范围变捕集率运行非线性较强的问题,构建了多模型预测控制器。并在此基础上,提出了一种带终端约束的多模型经济性预测控制的方法,构建了一种反映碳排放量和系统抽汽能耗的经济性能指标,使得燃烧后CO₂捕集系统能够以一种经济性最优的方式运行。