锅炉作为现代工业过程控制中使用最广泛能量转换设备,在石化、电厂、轻工业等众多行业中都有使用。锅炉控制系统也是一个有着大迟滞、非线性等特性的典型多输入输出过程控制系统。随着现代工业的的飞速发展,工业过程对于锅炉设备的要求逐渐向着高效、绿色、节能的方向发展。但是在我国工业过程中的锅炉设备大部分还达不到这个要求,如何用一种新型控制算法来控制锅炉设备中的一个或多个变量,进而提高整个锅炉的控制水平是很有必要的。过热蒸汽温度作为锅炉控制系统中一个很重要的被控变量,能够很好地反映锅炉系统运行的稳定性和经济性,论文针对几个对锅炉蒸汽温度起重要影响作用的扰动因素进行了研究,包括蒸汽流量、给水温度等几个参数的变化。论文主要是通过对蒸汽流量、烟气热量、和减温水流量这三个主要的变量研究基础上,运用实验法和机理法相结合,得到过热蒸汽温度的模型。本文研究所依据的对象是SMPT-1000水汽热能全流程模拟仿真实验装置,根据锅炉运行时的工艺流程以及各个变量各自的不同特性,依据研究变量的过程控制原则对锅炉进行了整体的PID控制方案设计,并相应地对每个变量系统中的PID控制器正反作用以及控制规律进行设计。然后采用SMPT-1000中的PCS7软件对控制过程进行CFC组态、SFC组态,并运用WINCC设计了便于管理监视的人机界面。PID作为一种经典的控制方法,虽然具有很多的优点,但已经越来越不适应现代控制中的各种要求,针对PID控制在锅炉控制中的各种不足,采用自抗扰(ADRC,Active Disturbance Rejection Control)这种新型控制算法对锅炉系统进行控制。本文运用MTALAB/SIMULINK对过热蒸汽温度分别进行了PID和自抗扰两种控制方法的仿真。然后在西门子设备完成整个锅炉系统的设计中,将自抗扰控制加入到过热蒸汽温度这一个回路中,其余几个控制变量使用传统的PID控制方法。通过仿真和试验结果,自抗扰控制所得到的结果表现出了比PID更优越的控制性能。