为了达到环保指标的要求,近来年洁净发电技术一直是重要的发展方向。燃气发电作为受到普遍关注的洁净发电技术,是以燃气轮机作为动力机械来实现发电的。燃气轮机在运行时,特别是在启停状态下,由于转子转速和进气量、进气方向的不匹配,容易发生喘振;在燃气轮机应用于联合循环的过程中,如能根据负荷的大小和排气温度来快速、准确的调节进气量和进气方向,就能获得较高的联合循环效率。燃气轮机的进气量和进气方向靠压气机中的可调进口导叶(Inlet Guide Vane,下文简称IGV)调节,传统的IGV位置控制采用PID算法,当IGV的累积控制偏差超过20%时,机组保护系统介入,机组跳闸。故亟待研究一种优化的控制算法,使IGV位置控制系统调节迅速、精确。在此背景下,本文基于燃气轮机压气机IGV位置控制机构及其工作原理,围绕着如何设计一个适用该机构的、输出效果优良的控制策略,开展了原理和实验研究。本文首先研究了燃气轮机压气机IGV位置控制机构的重要部件及其工作原理,根据机构学,流体动力学的基本原理建立IGV位置控制系统的数学模型;基于MATLAB/Simulink平台中的Sim Hydraulics工具箱建立IGV控制系统仿真模型,并利用系统参数辨识的方法,获得IGV位置控制系统的传递函数;通过分析传递函数的伯德图,根据控制系统设计的基本原理,推导优化的PI控制策略,针对系统存在的时滞环节,加入史密斯预估补偿器进行时滞补偿,结合MATLAB/Simulink平台中的仿真模型,进行仿真实验。仿真结果表明IGV位置控制系统在加入了该优化的控制策略之后具有良好的控制效果,验证了所设计的优化控制策略的可行性。基于压气机IGV位置控制机构及其组件的原理性研究,以及位置控制系统优化控制策略的设计,本文设计并搭建了IGV液压伺服系统位置控制实验台。根据实验的要求基于Lab VIEW软件平台编写数据采集和仪器控制的上位机软件。基于IGV实际应用中的典型工况条件,进行了实验研究。通过数据采集软件采集实验数据,通过对实验数据的分析,对比仿真结果,验证了设计的优化控制策略的可行性。