对水轮发电机组控制包括机组的转速（频率）及有功功率、机端电压和无功功率等。传统上这些任务由水轮机调速系统和发电机励磁系统分别控制完成。但在控制系统动态过程中，机组转速和机端电压变化相互影响，存在着耦合关系。所以为了保证整个系统控制目标的最优，两个子控制系统间需要进行综合协调控制，不能简单地按独立系统性能最优来进行设计控制器，而是要按整体系统性能最优进行设计。因此，本文以综合控制为基础，采用全状态反馈最优控制以及解耦控制的方法，对水轮发电机组进行综合协调控制研究。　　首先，建立了水轮机调速系统和发电机励磁系统的数学模型，并在此基础上，综合考虑二者之间的关系，建立起水轮发电机组的综合控制系统模型。　　其次，利用全状态反馈线性最优控制理论对控制对象的状态方程进行运算，求出最优状态反馈阵，设计出全状态反馈线性最优综合控制器。　　再次，为了能使控制对象综合协调控制，采用前馈解耦控制理论以及Boksenbom-Hoo-钱学森方法设计了控制对象的解耦控制器。　　最后，在MATLAB环境下，利用Simulink模块库中的工具箱，搭建仿真平台，建立综合控制对象模型以及所设计的综合控制器模型，进行仿真实验。并将采用全状态反馈线性最优综合控制器和采用综合协调解耦控制器的仿真结果分别与采用PID控制器的仿真结果进行对比分析。　　结果表明，采用全状态反馈综合最优控制器，能够使控制系统快速稳定，在很大程度上改善控制系统的动态品质，其控制效果明显优于采用单独PID控制器的控制效果。当采用解耦控制器控制，调速系统和励磁系统分别发生扰动时，二者相互之间的影响作用大大降低，达到预期的综合协调控制效果。