高炉炉顶煤气余压透平发电装置(简称TRT)是目前国际、国内钢铁企业公认的有价值的二次能源回收装置,其投入运行的前提条件是在任何情况下均能保证高炉顶压的稳定性,从而不影响主流程工艺过程。然而,随着冶金高炉的大型化和现代炼铁技术的发展,对高炉顶压的稳定性要求越来越高,PID控制已难以达到预期的控制要求。本文以首钢迁钢公司1#高炉TRT系统为研究对象,对高炉顶压的稳定性进行了研究。针对高炉炉顶压力的特点,通过机理分析和参数辨识相结合的方法建立了正常工况下高炉顶压的动态数学模型。理论分析得到高炉顶压控制系统是满足闭环可辨识性条件的。由于正常工况下高炉顶压存在多种扰动,因此采用抗干扰性较强的内模控制方法设计高炉顶压二自由度内模控制器,以此提高高炉顶压鲁棒性控制。通过对高炉炉顶压力调节执行机构电液伺服系统的设计,完成了高炉炉顶压力控制的目的,为正常工况下TRT系统高炉顶压的控制提供了一种新的方法。最后,利用Matlab7.0/Simulink软件对高炉顶压内模控制进行仿真实验,分别在模型精确匹配和模型失配时进行仿真,讨论了内模控制器的可调参数对系统性能的影响。仿真结果表明内模控制性能优越,参数调整方便,通过调整参数可以调整系统的鲁棒性,易于工程实现。