热水锅炉在人们的日常生活和工业生产中有着广泛的应用，其中90%是燃煤锅炉。燃煤锅炉的控制对象具有多入多出、非线性、大滞后、时变性等特性，并且现有的大多数锅炉控制系统均存在自动化程度不高，控制策略不合理等问题，导致锅炉设备效率不高，能源浪费和环境污染等严重问题。因此，改善锅炉控制系统的性能一直是锅炉控制行业比较关注的焦点。首先，本文根据当前锅炉控制的现状以及存在的问题，结合燃煤热水锅炉的组成结构和工作原理，提出了锅炉系统的总体控制方案和控制模型。在控制模型设计过程中，为了便于分析和研究，根据燃煤热水锅炉的系统特性和控制对象之间的关联程度将整个控制系统分成了燃烧、循环水和补水这三个子系统，分别对其进行了论述和控制模型设计。而针对循环水控制，文中提出了恒温差变流量的控制策略，为解决供热过程中热力失衡的问题提供了参考。然后，以锅炉燃烧系统中供水温度控制为例设计了一种复合型自适应模糊PID控制器，使得PID参数可在线自整定，克服了传统的PID控制器要求精确建模，对不确定性和时变性对象控制效果欠佳的缺点。为了说明该控制器的控制效果，利用MATLAB作为仿真工具，建立了复合型自适应模糊PID控制器的仿真模型并对其进行了仿真。结果表明，该控制器具有调节时间短、超调量小、稳定性好等特点，增强了锅炉控制系统的鲁棒性和控制精度。最后，针对银川市永宁县供热中心65T燃煤热水锅炉，本文设计开发了基于ARM11的上位机人机交互平台和基于微处理器F040的下位机数据采集和控制系统。文中硬件设计部分针对上位机和下位机的主要硬件外围接口电路进行了详细的介绍，软件部分针对上位机系统管理、数据控制策略和人机交互界面进行了介绍和说明。该系统投运至今一直处于稳定、可靠和高效的运行状态。实践证明本文了提出的控制方案合理，开发的系统可靠，可以为同行提供一些借鉴。