大型火力发电厂的协调控制系统是一个相对复杂的多变量控制系统。随着现代控制理论的发展,众多先进控制算法都在尝试解决多变量协调控制器的设计问题,但针对单元机组大范围变负荷时所表现出来的非线性特性,现代控制理论还未给予很好的解决办法。基于此,本文首先分析了单元机组的物理特性,然后应用模糊控制的原理和方法研究了单元机组协调控制器的设计。本文的主要研究内容如下:(1)分析了单元机组协调控制系统的物理特性,介绍了单元机组负荷控制的基本方式;针对控制回路间的耦合,采用静态解耦算法进行解耦;并针对解耦后被控对象模型的高阶特性,采用Pade降阶算法对模型进行降阶。(2)介绍了模糊控制的基本原理,讨论了模糊PID控制器的设计方法,针对单元机组的非线性特性,分别对锅炉侧和汽机侧设计了模糊自适应PID控制器,用模糊规则分别对PID参数进行在线整定。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器的控制性能明显优于传统PID控制算法,是切实可行的控制方案。(3)分析了T-S模糊和模糊监督控制的基本原理,针对单元机组的非线性特性,设计了以模糊PID为局部控制器的模糊多模型协调控制器;基于滑模控制器的强鲁棒性,设计了以基于趋近律的滑模控制器为局部控制器的模糊监督控制系统,并对此监督控制系统的定值跟踪性能、抗内部扰动性能等问题进行了仿真研究。结果表明:系统的控制品质得到改善,具有满意的控制性能。