本发明公开了一种火电机组脱硝系统平行过程控制器及平行控制系统。本发明的平行过程控制器包括平行执行系统、人工系统、仿真实验系统和脱硝程序控制逻辑系统；所述的平行执行系统包括脱硝伪随机序列模块和脱硝外部预测优化控制模块；所述的人工系统包括时段数据采集模块和脱硝系统辨识模块；所述的仿真实验系统包括脱硝闭环仿真实验回路；脱硝程序控制逻辑系统实现对平行执行系统、人工系统和仿真实验系统的时序协调动作，按步序完成平行控制的三个过程。本发明的平行过程控制器能在线自动完成系统闭环辨识实验和控制性能优化试验，从而可有效改善系统控制品质。