加热炉作为钢铁行业中的重要热工设备，它的生产任务是按照轧机的轧制节奏对连铸钢坯进行再次加热，以确保钢坯的出钢温度满足轧制的工艺要求。加热炉自动化操作水平直接关系到产品的质量、产量和生产消耗指标。钢坯加热是一个极其复杂的过程控制系统，其中燃烧控制主要包含炉温控制和炉膛压力控制，整个燃烧过程具有大滞后、大惯性、多变量、强耦合、时变、非线性和模型复杂难以准确建立等特点。因此，面对加热炉这样一个复杂的工业过程控制系统，常规的线性模型和简单的控制方法已经不能满足控制需求，必须探求新的模型，研究新的控制方法和技术。论文以高炉煤气双蓄热步进式加热炉为研究对象，深入研究了钢坯加热的工艺流程以及加热炉炉膛温度特性。针对加热炉的实际特性，参考大量的现场数据，利用经验建模的方式建立加热炉三温区模型，并提出一种基于参数自适应的前馈补偿解耦网络对模型进行分析解耦。改进设计了以炉温/流量串级控制为主体的加热炉燃烧控制系统，其中包括：双闭环交叉限幅控制、动态空燃比自寻优和基于出钢温度的炉温给定值补偿方案。采用带有模糊自整定PID参数调节器的单回路炉压控制方法。对多种控制方案和自适应解耦模型进行仿真，并对仿真结果进行深入地对比与分析。现场应用的情况进一步验证了燃烧控制策略的实用性。