本发明公开了一种相位补偿与变结构复合预测控制方法，首先根据经典模型预测控制方法，融合鲁棒控制的启发约束和饱和约束方法，重新架构预测控制理论，形成新的预测控制方法理论；其次针对燃煤机组存在非探测性外环扰动与过程输出控制相位滞后，系统稳定性裕量不足等问题，耦合相位补偿算法，抑制扰动，提高稳定裕度；最后建立基于相位补偿和变结构复合预测算法为一体的复合预测控制方法，对过程控制的外环扰动和时变特性具有较好的适应性，进一步提升了现代经典模型预测控制方法在热工控制过程中应用的完备性。