分解炉作为预分解窑的核心设备，其主要功能是承担熟料煅烧过程中耗热最多的碳酸盐分解任务，其耗煤量巨大，约占水泥烧成过程的60%。国内水泥生产中存在的生产工况变化频繁、测控点少的问题和分解炉自身非线性、大滞后、时变的特性使得传统的控制方法和国外的控制系统在国内水泥企业均无法取得理想的应用效果。目前，国内分解炉控制大多数采用人工控制，存在着分解炉温度波动大、熟料产量低、质量差并且能耗大等问题，分解炉环节自动控制在水泥企业未得到广泛推广，优化控制更是涉及较少。因此，从国内分解炉控制现状出发，采用先进控制技术，实现分解炉的优化控制，对水泥熟料的正常生产和水泥企业实现节能降耗具有重要的意义。本文依托山东省自然基金项目，以国内某水泥公司5000t/d熟料线DCS系统为应用背景，完成水泥分解炉优化控制系统的方案设计及软件开发。本文主要研究成果如下：（1）将分解炉优化控制系统总体架构分为分解炉温度优化设定系统和分解炉温度自动控制系统两部分。分解炉优化设定系统给出当前工况下的温度最优设定值，分解炉温度自动控制系统通过多模态智能控制算法将分解炉温度稳定在最优设定值上，使分解炉运行在低煤耗状态。（2）分解炉温度优化设定系统。从水泥工艺出发，建立起分解炉温度优化设定模型，该模型由基于LS-SVM（最小二乘支持向量机）的分解炉温度预设定模型、基于专家系统的温度设定补偿模型和基于Fuzzy系统的温度设定校正模型组成。在满足水泥工艺要求的前提下，基于LS-SVM的分解炉温度预设定模型给出当前工况下的分解炉温度预设定值，然后经基于专家系统的温度设定补偿模型和基于Fuzzy系统的温度设定校正模型对分解炉温度预设定值进行补偿校正，得出当前工况下分解炉温度的最优设定值。（3）分解炉温度自动控制系统。针对水泥分解炉环节非线性、大滞后、时变的特性，提出了将Fuzzy控制、Bang-Bang控制、前馈控制、专家控制与变速积分PID控制相结合的多模态智能控制方案。该方案通过多模态智能控制规则自动识别出不同的模态，选择相应的算法对变速积分PID控制进行校正，将分解炉温度稳定在最优设定值上。（4）基于上述控制方案，从工业实际应用出发，研发出分解炉优化控制系统软件。软件分为OPC Client软件、操作员站组态界面软件和水泥分解炉优化控制算法软件三部分，并通过OPC实现与DCS系统的互联。现场应用证明，水泥分解炉优化控制系统降低了劳动强度，稳定了分解炉温度，提高了分解率，降低了煤耗，实现熟料的高质与低煤耗生产，给企业带来巨大的经济效应，符合国家的节能降耗方针。