钢球磨煤机制粉系统是火力发电厂热力系统中的关键设备，近几年由于国家节能政策的提出，加快了各行业的自动化进程，主要表现在设备的更新与过程控制系统的优化，以实现最大化的节能并提高经济效益。本系统以某发电厂#2机组（锅炉）中间储仓式制粉系统为背景，该系统目前主要依靠操作员根据个人经验，通过出入口压差和出口温度的实时值判断磨煤机的料位（无料位测量系统），受到煤质变化及操作水平的差异等方面的局限性，实际运行过程中，欠煤、堵煤、超温、超压、漏粉等现象时有发生，严重威胁锅炉的安全稳定运行，未能达到稳定、经济运行的要求。通过对制粉控制系统原理分析与研究，针对强耦合、料位测量不准确造成的经济性能低等特性，提出了采用料位自寻优、动态矩阵预测控制DMC和模糊PID控制相结合的控制策略，并针对强耦合采用前馈解耦控制算法，实现在料位自动控制的前提下对出口温度与负压的解耦控制，首先根据现场采集的磨音信号、磨机负荷等参数采用料位自寻优算法能实时搜索磨机最大出力，使系统始终运行在最佳工作点；再根据系统在最佳工作点的料位控制量，采用前馈解耦控制算法，使出口温度与压差信号之间实现解耦控制；最后采用DMC动态矩阵预测PID控制算法对系统进行实时建模，实时优化以便系统模型更加准确，控制精度更高。仿真和实验结果表明：本项目在新华DCS程序开发平台上，首先，实现了制粉系统的闭环自动控制，并且料位自寻优控制算法的实现使系统能实时搜索料位最佳运行点，在工况稳定的情况下，能使磨煤机出力点不断逼近最大出力点，提高了制粉效率。其次DMC动态矩阵模糊PID控制算法使得控制系统参数根据计算误差实时修正，能适应不同工况下出口温度、入口负压以及料位的稳定控制，再次通过前馈解耦控制算法实现了系统的三个强耦合回路之间的解耦合，提高了系统跟踪性能、抗扰性能等。通过系统控制性及经济性能分析，明显的降低单耗15%左右，提高制粉出力20%左右，降低磨煤钢耗10%以上，改善了系统的自动化水平与经济性能，有待于在实际中被广泛应用。