汽轮发电机组协调控制系统是一个典型的非线性、时变、大迟延、强耦合系统。传统的控制策略难以满足电网对协调控制系统的设计要求和控制品质要求。本文对现有的汽轮发电机组典型模型作了总结。针对通用简化机、炉非线性模型——deMello模型,采用反步法,引入虚拟控制变量,逐步构造偏差信号的Lyapunov能量函数,设计出综合非线性控制器。该控制器保证了系统的稳定性,实现跟踪误差收敛于零,并使系统具有良好的动态性能。针对模型中的未知时间常数,引入自适应方法,设计了参数的自适应律,并将控制算法在Simulink平台上进行了仿真验证。最后在华电仿真机STAR90平台上针对鹤壁3期300MW机组模型进行了仿真试验。仿真结果表明基于反步法设计的控制器具有一定的理论意义和工程实用价值。