随着火力发电技术的快速发展，超（超）临界机组在火力发电中所占比例越来越高。现代电网对超（超）临界机组参与调峰调频提出了更高的要求，但其核心部分—协调系统的控制优化研究仍然很不成熟。本文基于最新的非线性动态模型，采用模糊增益调度和预测函数控制两种方法对超临界机组的协调控制系统进行了研究，文章主要内容如下:　　(1)研究了超临界机组的非线性建模问题，以复合建模法的最新理论成果为基础，对其建模数据获取方法进行改进，建立超临界机组协调系统的非线性模型。本文采用实际机组阶跃扰动的试验数据，建立了较为精确的超临界机组非线性模型。结果对比表明，本文所建模型能较好地反映超临界机组对象的变化趋势及动态特性，适于进行控制系统设计研究。　　(2)本文对现有的模糊增益调度方法进行了改进，提出了一种基于控制器输出变化率的模糊逻辑系统。该系统采用控制输出值的变化率为唯一的模糊输入，能有效减少模糊冗余和模糊参数个数，并能大大提高系统鲁棒性。在此基础上，本文设计了新型模糊增益调度PID控制器，并应用于超临界机组协调控制系统。该方法能保留原有PID控制器的参数，减少模糊参数个数，因此相较现有方法更为简便。仿真结果表明，该模糊增益调度PID控制器使得负荷跟踪更快、压力更为稳定、温度波动更小。　　(3)在上文提出的模糊增益调度方法基础上，本文结合预测函数控制算法，设计了一种模糊增益调度预测函数控制器，并应用于现有的协调控制系统。本文预测控制器采用CARMA模型，提高了控制器的拓展性。并且预测控制器中没有复杂的矩阵运算，减少了在线计算量。增益调度部分采用上文提出的方法，以控制量变化率为输入，对预测函数控制量进行调度。该方法既能保留现有DCS控制逻辑中的前馈部分，又能使系统获得先进控制算法的优良特性，且易于工程实际应用。仿真结果表明，该协调控制系统能很好的提高各被控量跟踪速率，改善系统稳定性和鲁棒性。