随着经济社会的迅速发展，人类对能源的需求也在快速增长。煤、石油等资源的过度利用造成了许多环境问题，如废水、废气污染和生态环境破坏等。利用传统化石燃料发电是先将燃料的化学能转换成热能，再将热能转换成机械能最终向外提供电能。受卡诺循环的限制，其效率较低，在机端所获得的效率只有33％～35%。固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种将燃料的化学能直接转换为电能的发电装置，具有发电效率高、环境污染小等优点，受到了各国政府和科技人员的广泛重视。SOFC安全、稳定的运行需要设计有效的控制系统，而进行控制系统设计需要对SOFC电池堆的动态特性进行充分了解，本文围绕这一问题进行了一系列研究，主要内容如下：　　 (1)针对SOFC电池堆模型的特点，利用理想气体状态方程、质量守恒方程和非稳定流动能量方程等基本方程，建立了固体氧化物燃料电池输出电压及温度的动态模型，仿真分析了负荷电流扰动、燃料流量扰动和空气流量扰动对输出电压及温度的影响。　　 (2)在分析了传统多目标传算法性能的基础上，提出了一种新的改进型多目标遗传算法并用一个复杂的测试函数验证了所提算法的有效性。　　 (3)设计了SOFC电池堆定温条件下输出电压的PI控制系统，提出了采用改进的多目标遗传算法对其PI控制器参数进行整定方法，给出了整定步骤。针对SOFC电池堆电压及温度的双输入双输出模型设计了相应的控制系统，并对该多变量系统的PI控制器参数进行多目标优化整定。通过仿真实验，研究结果表明：采用本文的方法能够对SOFC电池堆输出电压及温度进行有效的控制，维持SOFC电池堆安全、稳定运行。　　 最后，本文对所做的研究工作做了总结，并对今后SOFC电池堆建模和多目标遗传算法的研究进行了展望。