9FA燃气轮机采用美国通用公司技术,是目前最先进的大型燃机,自2003年引入中国,由哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司进行组装生产。本课题针对9FA重型燃气轮机新型集成控制单元MarkⅥ进行硬件和软件工程分析,并开展燃气轮机建模与控制研究,以希望达到改善燃气轮机性能的目的。本文首先对Mark VI集成控制单元的硬件进行了剖析,主要分析MarkⅥ控制单元的硬件框架、典型控制单元的各个板卡的功能、MarkⅥ控制单元三层网络拓扑结构。在此基础上进一步展开MarkⅥ集成控制单元处理多控制对象、多输入变量、实现多控制目标的可靠性和稳定性分析。本文进一步详细研究了Mark VI控制单元编程工具软件Control System Toolbox (通用软件工具包),包括:系统参数、硬件模块库、硬件和I/O定义和功能块库等;尤其开展了9FA燃机MarkⅥ控制程序模块功能分析,对燃气轮机控制单元软件关键技术和控制代码进行了研究,为Mark VI控制单元的实际应用与调试以及二次开发奠定了基础。在硬件剖析和软件研究的基础上,本文从燃气轮机的工作原理出发,建立了燃机的数学模型,包括单独运行数学模型和并网运行数学模型;并开展控制单元仿真研究,探索了一种燃机模糊控制的新方法,以期望解决常规控制技术难以保证燃机控制指标问题。进而建立了基于MATLAB的仿真模型,并对传统PI控制和模糊控制进行了比较研究。研究表明,模糊控制不完全依赖于系统精确数学模型,具有较强的鲁棒性,有益于提高燃机的转速控制性能。