预测控制是在对复杂和不确定系统实行自动控制的要求不断提高的情况下,经过多年各国学者的研究逐渐形成的一种对模型精度要求低的先进控制算法。它与其它先进控制算法相比主要优势有：对模型的依赖性弱,能够进行超前、大范围预测,易于其它智能控制算法结合,分别对于电厂热力系统中存在的强耦合性、大延迟、非线性等问题都有良好的控制效果。本文对预测控制在电厂单元机组协调控制系统中的应用展开了深入研究。首先考虑到实际生产过程中,单元机组常在大范围工况变化的情况下运行,锅炉侧被控过程会呈现与负荷水平密切相关的明显的非线性特性,本文采取了将多模型控制策略与广义预测结合的方法,即利用多个工况点处的局部模型,分别设计相应的子控制器,在运行中通过跟踪工况变化来加权子控制器以计算控制增量。并将此方法应用于直吹式制粉系统的500MW燃煤汽包炉类型的单元机组协调控制系统中,得到了良好的控制效果。其次,针对电力生产过程中,常要以经济效益最大化为目标和对实时性的高要求,对基于广义预测控制算法发展起来的监督预测控制算法展开了研究。在对监督预测控制算法的研究工作中,详细介绍了监督预测的基本算法,并分别以300MW和500MW机组为模型验证了其良好的经济性和解耦性,然后为了简化算法的推导过程和提高它的运行优化时间,采用递推的思想求取预测模型,并且引入一步近似的思想,使得未来时刻的优化控制量近似等于当前时刻的优化控制量,从而提出了多变量的快速监督预测控制算法,并将这种改进后的算法应用到500MW单元机组协调控制系统中,在仿真工作中与监督预测相比较,结果表明快速监督预测控制算法控制效果良好。