随着全球能源问题的日益严峻和经济的快速增长,社会对环境保护以及节能减排技术的要求越来越高,因此,电力行业中号称即高效又清洁的超超临界二次再热技术机组吸引了大批技术人员的注意力。二次再热技术一方面提高了电厂效率、降低燃煤消耗,同时还减少了有害、污染气体的排放,高标准地达到节能减排的目的。因此,超超临界二次再热技术机组的发展前景十分良好。以此同时,新技术机组的崛起对机组内部的各个系统就提出了更高的控制要求,高参数机组安全稳定的运行就必须有适合于新技术、新工艺的控制系统来保证。本文围绕超超临界二次再热机组汽温系统的结构及动态特性,针对汽温系统的控制策略展开以下的研究工作:(1)在某一负荷状态系统的确定状态空间模型下,研究了系统的H2/H∞鲁棒无差跟踪控制策略,即在该控制策略的控制器中,不光包含有系统的状态反馈项,还包含有关于跟踪误差的积分项,为了防止积分饱和,还在最后的控制系统中加入了抗积分饱和模块,得到了带有抗积分饱和器的H/H∞鲁棒无差跟踪控制器,有效地消除了系统跟踪参考输出的静态跟踪误差。(2)在实际工业过程中,系统的状态并不一定全都可测,甚至是都不可测的,这样就会影响所设计控制策略的实施。另外,当辨识模型与实际系统模型发生偏差时,根据辨识模型所设计的控制策略也将达不到较好的控制策略,甚至不能使系统稳定。针对这两个原因,设计了基于系统全维状态观测器的H2/H∞鲁棒无差跟踪控制策略,即在控制策略的推导过程中,加入状态观测部分,将系统辨识模型输出与实际系统输出之间的误差考虑在内,得到的基于系统全维状态观测器的H2/H∞鲁棒无差跟踪控制策略,有效地解决了系统状态不可测及模型误差的问题。(3)本文的对象,超超临界二次再热机组的汽温系统,都是非线性的系统。本文用随负荷变化的系统状态空间模型来近似的替代非线性的汽温系统。设计无记忆状态反馈控制律,该控制律具有一定的冗余结构,并在该控制器的结构上引入预测控制滚动优化的思想,根据汽温系统模型的变化实时调整控制器的参数。并证明了该控制策略在控制时域内的稳定性。得到了具有较强鲁棒性的无记忆状态反馈H2/H∞预测控制策略。(4)同理,在无记忆状态反馈H2/H∞预测控制策略的基础上,加入全阶状态观测器,即在控制策略的推导过程中加入状态观测部分,解决系统状态不可测及模型误差的问题。(5)依然针对超超临界二次再热机组汽温的非线性系统,采用模糊T-S模型来逼近非线性模型,并设计了基于T-S模型的模糊鲁棒H2/H∞控制策略,将带有线性矩阵不等式约束的多目标优化问题的求解方法与多目标进化策略方法相结合。在求解H2/H∞多目标优化问题的过程中同时对H性能指标和H∞性能指标进行优化,得到多目标优化问题的帕累托前沿解,再根据控制系统的性能要求选择合适的优化解以获得相应的控制器参数。得到的多目标H2/H∞模糊鲁棒控制的鲁棒性能较好。(6)在多目标H2/H∞模糊鲁棒控制策略中加入系统的全维状态观测器,即在控制策略的推导过程中加入状态观测部分,解决系统状态不可测及模型误差的问题。提高控制策略的现场实用性。(7)基于文章提出的三种带有全维状态观测器及抗积分饱和的控制策略,分别设计了过热汽温的串级控制系统结构及再热汽温系统的协调控制系统结构。并在最后,对过热汽温系统和再热汽温系统的这三种控制策略分别进行了变负荷鲁棒性实验和模型参数失配鲁棒性,得出了多目标H2/H∞模糊鲁棒控制策略较文中其他两种控制策略更适用于现场控制系统的结论。