在水下探测和水声对抗的应用场景中，极低频声波具有传输距离远、稳定性能高、穿透能力强等优势，极低频级联数字功率放大器作为核心装备得到了广泛应用。由于历史运行工况差异会导致级联单元模块之间的寿命存在差异；大功率、极低频输出使得单元模块内功率器件结温摆幅较大，上述两种情况均会降低极低频级联数字功率放大器的可靠性。因此，本文提出了基于寿命均衡和热摆幅抑制的分步模型预测控制方法，在保障系统输出质量的同时，实现了单元模块间的寿命平衡及单元模块内功率器件的寿命提升。