大型复杂工业过程的控制策略研究一直是控制工程科学的重要研究方向。过热汽温控制是火电机组安全、经济运行的一个重要指标，其过高、过低或波动过大都会引起一系列安全问题。由于过热汽温具有非线性、参数时变、扰动因素多、受煤质波动影响等特点使得热工过程难以控制。论文针对这一实际情况在已有的理论基础上，对预测控制的理论和实践中尚存在的问题进行了深入的研究。预测控制常用的有三种方法为动态矩阵控制算法、广义预测控制算法、模型预测控制算法。论文介绍了以上几种算法的原理，并应用典型的对象进行研究仿真。并根据动态矩阵控制算法原理建立了简单的GUI界面，对热工对象模型进行仿真控制，提高了控制的便捷性，具有很强的通用性，为预测控制算法在实际中应用提供了简便的方法。传统的过热汽温串级PID控制具有一定抗扰动能力和鲁棒性，但仍不能满足机组大扰动和变负荷时的控制要求。对此，论文采用抗扰动能力强、鲁棒性好的预测控制算法作为控制器。论文基于预测控制的算法设计的控制器对已知的过热汽温模型进行控制仿真，通过研究成果可以看出，预测控制对改善过热汽温控制有一定的效果。同时进行了传统PID与预测控制算法进行了鲁棒性、抗干扰性和定值扰动性试验，取得了不错的控制效果，体现了预测控制算法的优越性。