主蒸汽温度和压力是超临界机组协调控制系统中的关键控制参数。锅炉蒸汽参数的稳定取决于给煤量与给水量的平衡，以及汽轮机功率与锅炉蒸发量的平衡。因此，锅炉蒸汽参数的稳定性实质上取决于给煤量的控制品质。变负荷运行时，超临界直流锅炉的参数不断发生变化，可看作具有不确定性的非线性控制系统。本文在分析超临界直流锅炉动态特性的基础上，应用部分分散控制方法将三输入三输出的某600MW超临界直流机组控制模型简化为双输入双输出的线性近似模型，从而实现对超临界机组的解耦控制，因此燃料—中间点温度控制系统可单独建模。以超临界直流锅炉燃料量变化对水冷壁出口温度(中间点温度)的影响为研究对象，进行机理分析，运用集总参数法分别建立在50%THA、75%THA、100%THA三个典型工况点处的数学模型，并确定其不确定性参数的变化范围。结合给定的设计性能指标，应用定量反馈理论(Quantitative Feedback Theory)设计出煤水比控制系统的反馈控制器和前置滤波器。仿真结果表明：煤水比QFT控制器能够使锅炉中间点温度在不同负荷下都能较快地高精度跟踪给定信号，有较强的鲁棒稳定性，控制性能良好。H∞优化控制理论具有较强的干扰抑制能力和鲁棒稳定性，可有效地解决超临界直流锅炉在汽压控制中存在的诸多不确定性因素的难题。本文将燃料—汽压控制系统H∞控制器的设计归结为混合灵敏度问题，根据确定的设计指标，合理地选择加权函数，应用H∞控制理论，得到了汽压H∞控制器。奇异值分析及仿真结果表明：设计出的H∞控制器有效地抑制了外界负荷信号的干扰，充分地提高了控制系统的跟踪精度，具有较强的鲁棒性。