目前，大型单元机组的控制均采用协调控制方式。在协调控制系统设计时，主要考虑的是调节中的稳定与扰动问题，其基本思想为将调节控制系统设计以扰动量为粗调，以被调量为细调的带前馈的反馈调节系统。主要就是把单元机组的机、炉、电协调动作，通过平衡协调控制风、煤、水与电负荷之间的动态比例，共同适应外界负荷的需求，同时又能保证机组安全，经济的稳定运行。
协调控制系统主要由机组功率指令运算回路，锅炉燃料指令运算回路，汽机调门开度指令运算回路等构成主控制系统。
1主控制系统
1.1机组功率指令运算回路，如图1所示。
机组功率指令运算回路的负荷指令，来自三个方面。
a、机组运行人员通过给出“手动”指令，这个信号表达了机组值班员对机组出力的要求。
b、电网中心调度所（ads）来的指令，它表达了从全电网经济负荷分配的角度，对机组出力提出的要求。
c、由电网“频率偏差”产生的负荷指令，它表达了全电网的能量平衡关系。
上述三个负荷指令运算后经逻辑模块运算后输出，就是机组功率指令。这个指令在送出以前，还根据机组设备的运行情况，机组跟踪能力对机组功率指令的上下限以及变化速率加以修正。
下面分别加以说明：
a、机组值班员“手动”给定负荷指令
机组值班员通过给出的负荷指令近于阶跃形式，其阶跃值*按需要给出，这种变化形式当调整幅度超过一定范围时，将超出机组所能接受之程度，是不允许的。为了按预定的机组所能接受的速度改变机组负荷，这个阶跃给定功率指令，应通过如图l所示的回路进行线性化运算。
“手动”给定负荷指令的输出，在比较模块△1与来自积分模块s1的输出信号比较，输出偏差信号通过比例模块k1的放大，经过限制模块≯≮作用到积分模块。其积分模块的输出就是线性化了的手动给定负荷指令。
其描述为：机组值班员手动给定负荷指令阶跃改变△v时，积分组件s1将输出：
由上式可知，当积分时间t一定时，v0变化速度的大小决定于限幅模块的限幅值大小。这样我们就可以“手动”确定给定负荷指令的变化速度。
严格的讲，积分模块s1输出v0逐渐增加，比较模块1输出逐渐减少，当
这是一阶惯性环节。不过，由于k值很大，zui后一段非周期性过程很短，即可以认为积分模块对给定的再现是线的。如图（2）所示。
电网中心调度发出机组增减负荷的负荷指令为阶跃信号。要求机组应尽快地满足它的要求。但是过大的阶跃信号，如果超过该机组所允许的负荷变化幅度值，对机组的安全运行不利。因此，对于加法模块∑1的输出也应加以处理，使处理后的负荷指令有一个能为机组可以接受的起始阶跃量变化，然后再以一定速度改变。对加法模块∑1输出的负荷指令进行阶跃限制和速度限制的运算。
如果机组值班员手动负荷指令不变，由中心调度来的阶跃负荷指令，经加法模块∑1和比较模块成△2分两路，一路经变化速度限制回路，由积分模块s2输出v01信号：另一路经限制模块后得到一个带有起始阶跃值的信号，经与v01在∑2相加输出v02，其响应曲线如图3所示。
减负荷是通过限制模块v11v≯≮、加负荷是通过小值（zui小值为加负荷时的阶跃限制值）选择模块（来实现的。其中限制模块》术的输出在机组实际可能出力大于机组功率指令为x％以上时，其输出值为x％：当机组实际可能出力与机组功率指令之差为x％以下时，按实际差值输出。
功率变化速度限制回路由比较模块△2，比例模块k2，限制模块和积分模块s2来完成。其过程与机组值班员手动负荷给下值令*相同。
积分模块s2的输出反馈到比较模块一步△2，与加法模块∑1来的指令进行比较。当两者不相等时，比较模块△2的输出将去改变机组功率指令，当两者相等时，比较模块△2的输出为零，故阶跃变化同路输出也为零，速度变化回路的输出，即积分模块的输山值v01不变，等于加法模块∑l来的负荷指令，其输山将zui终反应机组负荷指令。
b、频率偏差信号送到低值选择模块（2与由比较模块△3来的机组富裕能力相比较，只要机组实际可能出力大于机组功率指令，频率偏差负荷指令就通过低选模块（2和限制模块送到加法模块∑2。
反之，当机组实际可能出力小于机组功率指令时，频率偏差信号不能通过低选模块，即机组不参加电网调频。
综上所述，机组功率指令运算回路，把机组值班员的手动指令，中调的负荷指令和频率偏差信号经过运算后，变成机组所能接受的功率指令，由加法模块∑2送出去控制汽机和锅炉调节回路。
1．2汽机调开度指令运算回路
机组功率指令在加法模块∑2形成后，并行地送到汽机调速门开度指令的运算回路（日前米用deh调节控制系统）和锅炉燃烧率指令的运算回路。然后发出汽机调速门开度指令和锅炉燃烧率指令，分别去控制汽机调节系统和锅炉调节系统，实现机、炉和电的协调控制。
1．3锅炉燃烧率指令运算回路
功率偏差（vno--vne）的积分增益与功率指令成比便变化。乘法模块x1的vx输出信号为：
式中：k-乘法模块x1的系数。
t-积分模块的积分时间。
在改变积分增益的回路中，低值限制模块≮的作用是，当负荷指令vn0小于某一数值vnmin时，送到加法模块∑1的这个负荷偏差积分信号就为：
经过比例模块的系数
当vn0>vnmin时，燃烧率指令如下：
式中：k比例模块的系数
当vn0>vnmin时，燃烧率指令如下：
见图（4）所示，其工作原理为：
加法模块∑1的输出即为锅炉的燃烧率指令，它由以下几个信号所组成：
．机组功率指令vno
．机组功率指令通过vno微分模块d的微分信号。
式中kd--微分组件的微分增益；
td--微分组件的时间常数。
由以上可知，功率指令为前vn0馈信号，加入它的微分信号之目的是当功率要求改变vn0时，加强锅炉燃烧率的调节作用，以减小由于锅炉热惯性的影响。功率偏差信号为校正锅炉的燃烧率以能保证单元机组的实发功率zui后vn等于负荷要求ne汽压偏差信号，可以适于汽当修正锅炉的燃烧串，例如，当vpt>vp0时，应使燃烧率适当增加以补足由压偏低而使锅炉蓄能的减少。燃烧跟踪及“手动”切换为简单同路，这里就不进行分析了。
2先进控制策略
目前。许多电厂的协调控制采用了p1xps／pt；p1十cxdp／dt数学模型。即为直接能量平衡（directenergybalance）控制模式。见图（5）所示：
其中：p1：汽机*级压力；pt：节流压力；ps：节流压力设定值：dp／dt：汽包压力变化率。
程式左边pi／pt比值能量平衡信号，它代表着实际主汽门线性开度，整个信号不受锅炉内扰的影响。当乘上ps后，（p1／pt）*ps代表了锅炉能量信
号（可代表控制锅炉输入指令信号），即：p1xps／pt=锅炉能量指令，无论汽机在手动、自动、调频等状态，能量平衡信号都代表了汽机对锅炉输入（风、燃料）的需要，能量平衡信号是自动校正，因为p1通常反馈到汽机控制中去，所以汽机控制器会控制主汽门以适应功率变化要求，p1直接与输入到汽机的能量信号成比例，由于锅炉的储能作用能很快地响应，所以发电量能很快响应。当由于输煤系统和燃烧过程的滞后，主汽压力pt就下跌，锅炉能量指令会增大，使锅炉过量燃烧，以补充损失的储能，当压力恢复到该定点时，锅炉指令会减小，恢复到正常值。方程右边pi+cxdp／dt为热量信号，也可以代表燃料量的反馈信号，此热量信号由于考虑了汽包压力的变化，所以就代表锅炉输入与输出的平衡关系，当锅炉处于稳态时，汽包压力不变化（dp／dt=0），燃料输入等于锅炉输出。