汽包液位是锅炉汽水系统中的一个关键参数，它的正常与否直接关系到锅炉能否安全运行，所以汽包液位的控制是锅炉系统中非常关键的一个环节。然而，工业生产中实际负荷需求容易发生大幅度变化，造成严重的虚假液位现象，加大液位控制的难度;而且，锅炉朝着蒸发量增大、汽包体积相对减小的方向发展，使汽包液位对于负荷的变化更加敏感，这些因素使一些传统控制策略不再很好地满足锅炉的安全生产需求。因此，理解锅炉汽水系统的工作原理，进行大范围变负荷时汽包液位控制的研究，提出基于负荷变化预知的动态优化实现液位的有效控制，并采用参数估计与动态优化集成的方法随时修正模型以保证动态优化的效果具有十分重要的意义。　　本文在分析自然循环锅炉汽水系统的工作原理和理解(A)str(o)m-Bell四阶模型的基础上，以该模型为研究基础，进行了以下三个方面的研究:　　1.基于(A)str(o)m-Bell全联立仿真模型，对大范围交负荷时汽包液位的动态特性进行了研究。在此模型上搭建了三冲量控制系统，研究了大范围变负荷情况下三冲量控制系统的控制效果，分析了三冲量控制系统存在的不足。　　2.提出了基于负荷变化预知的动态优化，预留相反方向的液位，实现液位的有效控制。基于(A)str(o)m-Bell模型，进行了动态优化的仿真研究，验证了大范围变负荷时动态优化的效果，并与三冲量控制效果进行了详细的对比。最后在开环优化的基础上，建立了闭环优化系统，实现实时在线动态优化，更好地适应变负荷需求。　　3.对(A)str(o)m-Bell模型进行参数估计，提出了参数估计与动态优化集成的方法。分析模型参数，选取关键参数，验证参数失配对动态优化效果的影响，并进行参数估计。提出动态优化与参数估计集成的方法随时修正模型，解决了参数在系统运行过程中发生变化的问题，保证得到实际对象的最优解。