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热力系统过热汽温具有大延迟和大惯性的特点，常规串级PID控制只有两维三参数，无法实现最优控制。提出一种二次优化控制原理，针对过热汽温模型对象的时滞特征，将时滞因子导致的无穷维状态用有限维状态来逼近，确定控制器的基本结构和参数，再返回无穷维，得到无穷维的观察器和控制器。二次优化控制将Smith预估器和状态反馈相结合，既消除了时滞环节，同时提高了系统的响应速度和鲁棒性。