水轮机调节系统是水力发电机组的重要组成部分,其性能直接影响电能的品质。然而,水轮机调节系统是一个非最小相位系统,采用常规PID控制进行调节时,难以解决其在不同的工况下稳定性、快速性和超调量之间矛盾的问题。为了解决这一实际存在的问题,在分析和研究系统各个部分的基础上建立系统的仿真模型。通过对控制理论的研究,结合仿真模型对系统进行不同控制下的仿真实验。水轮机调节系统是本文的研究对象,通过介绍系统的组成并进行理论分析,得到了水轮机调速器及其被控对象这几个子系统的传递系数,并建立了系统各部分的数学模型。研究了PID控制和模糊控制理论,分别分析了这两种控制技术的局限性。为了克服这种局限性,将这两种控制方式相结合,将模糊PID控制策略用于水轮机调节。基于MATLAB/Simulink环境,分别对常规PID和模糊PID控制的水轮机调节系统建立了仿真模型,并进行机组在空载频率跟踪和甩负荷工况下的仿真实验。从仿真结果来看,运用模糊PID控制方法得到了较好的控制效果,解决了常规PID调节方法不适应水轮机调速器在多种运行工况下的调节速度和超调量要求问题,验证了模糊PID控制对比常规PID控制在水轮机调节上的可行性和优越性。通过采用TI公司的C2000系列中TMS320F28335来实现水轮机调速器的功能,该芯片具有处理速度快、资源丰富、编程灵活的特点。设计以DSP为控制核心的具有自适应能力的控制器,从硬件和软件两个方面对控制器进行了系统设计。