汽轮发电机组的控制贯穿于电力生产的始终,其控制效果直接关系到电网供电质量及机组的安全、稳定、经济运行。本文以300MW凝汽式汽轮发电机组为研究对象,用机理分析法建立了该对象中各环节(包括电液转换器、油动机、进汽容积、蒸汽功率、转子)的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境中对它们的动态特性进行了仿真研究。在此基础上,对目前广泛采用的基于串级PID控制方案的DEH系统进行了仿真研究,给出了控制器参数的整定方法,得到了控制系统在各种扰动信号作用下汽轮机转速和功率的输出曲线,并对控制系统的鲁棒性进行了仿真研究。对DEH系统的一次调频功能也进行了仿真研究,指出将频差信号直接加在调节阀门上比加在功率控制器上调频效果更好,讨论了转速不等率对一次调频特性的影响。本文采用模糊-PI混合控制方案对现有控制方案进行了改进,给出了新方案下控制器参数的整定方法,对比分析了两种控制方案下控制系统的控制性能,指出新方案在控制系统受到定值扰动、汽压扰动、调节级压力扰动时调节效果更好,而两者的鲁棒性并无明显差别。本文在介绍虚拟现实技术的基础上,用3D MAX建立了汽轮机的三维模型,进而得到了其对应的VRML文件,利用MATLAB中的虚拟现实工具箱实现了汽轮发电机组控制系统中转速输出的动画效果,并对基于B/S模式的汽轮机控制远程三维仿真提出了合理的设想。本文的研究对于提高汽轮发电机组的控制质量及调频能力、更好地开展汽轮机控制方面的仿真具有一定的理论和实际意义。