本发明公开了一种超临界燃煤锅炉过热汽温控制优化方法，采集并存储影响中间点焓值的主要运行参数；以历史运行数据为驱动，基于灰狼优化与极端梯度提升组合算法，构建中间点焓值的预测模型；通过扰动实验获得不同工况下给水流量的动态特性，结合自回归算法辨识扰动实验数据，得到给水流量单位阶跃响应序列；将预测得到的中间点焓值作为前馈信号引入控制回路，设计多模型矩阵控制器，实现对中间点焓值的预测控制，解决过热汽温控制滞后的问题，进一步提升过热汽温控制的稳定性和响应速度。本发明提出的过热汽温控制优化方法能够有效减少在调峰快速变负荷时过热汽温的波动，提升超临界燃煤锅炉过热汽温的控制品质。