在世界各国的电力工业中,一直都是以火力发电为主,我国火力发电在电力工业中占有绝对的主导地位。目前,对火电厂热工系统中过热汽温控制的方法很多,尤其是先进控制理论的诞生以来,出现了很多智能控制方法,但PID控制因其控制结构和算法简单、容易实现、适用对象广、控制效果好和鲁棒性强,在工业控制应用中仍为最广泛的一种控制策略。本论文研究了火力发电锅炉热工控制系统,并分析了热工系统中过热汽温的控制任务,以及介绍了两种主要的过热汽温控制系统。结合过热汽温控制的重要性和它的动态性能,在现有的过热汽温控制方法存在不足的情况下,引进了一种基于满意控制理论的多目标优化思想,并把这种思想融合到随机数直接搜索算法中,对传统的随机数直接搜索算法中的目标函数进行改进,传统的随机数直接搜索PID参数整定,采用的是时间与误差绝对值乘积积分ITAE作为目标评价函数,尽管它在PID参数整定算法中经常被选用,但并不意味着它是完美无缺的,本论文在满意多目标优化理论的基础上,提出了综合评价函数。在PID参数整定随机数直接搜索算法中,用综合评价函数作为目标评价函数来取代传统算法中的目标评价函数,目标函数置换后的算法称为改进的随机数直接所搜法。论文利用改进后的随机数直接搜索法对火电厂热工系统的过热汽温进行控制,可获得更好的控制效果。首先在MATLAB仿真环境中,验证改进算法的PID参数寻优整定的理论可行性和优越性;然后用模拟实验板代替实际热工系统,结合实验室开发的火电厂锅炉先进控制平台进行实际仿真,实验结果证明了利用改进后的随机数直接所搜法对火电厂过热汽温的控制可以使过热汽温获得良好的稳定性能,解决了因过热汽温控制的不稳定给火电厂带来的安全隐患,同时也减小了火电厂的经济效益损失。因此,改进后的随机数直接搜索算法对火力发电热工系统的过热汽温控制具有很大的参考价值和很好的实用价值。