本发明一种FPSO一级分离器智能优化控制器、系统及控制方法，属于FPSO油处理技术领域，智能优化控制器包括依次相连的数据读取模块、数据处理与校正模块、模型计算模块、优化计算模块和控制计算模块，该智能优化控制器通过实时数据读取接口读取PCS控制系统的数据，并通过实时数据回写接口将数据输出回写至PCS控制系统，PCS控制系统与FPSO一级分离器相连。本发明通过模型模拟计算，对一级分离器生产数据进行分析，从而达到了对一级分离器处理能力的分析和产品油的组成分析，实时优化、可靠性高，适应性强，使一级分离器一直运行在优化的生产状态，最小化出口油相含水率，降低生产能耗、提高生产效率。