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水轮机调速器调节品质的优劣和运行的可靠性直接影响到水轮发电机组乃至电力系统的安全可靠运行和电能质量。因此,性能优良的高可靠的水轮机调速器的研究一直是一个重要课题。近年来,在中小型调速器领域采用液压标准元件组成的高油压电液随动系统蓬勃发展,以其结构简单、性能可靠、价格低廉的优点而得到广泛的应用。但由于其多以电液比例阀控制接力器的位移,存在电液比例阀控制复杂、抗油污能力差、液压系统回路复杂等问题。本文提出一种高速开关阀控制的电液随动系统,将其应用到中小型调速器领域,研制了一种基于PCC的高速开关阀控制的水轮机调速器。以高速开关阀为核心,建立了一种设计巧妙,结构紧凑的液压系统。该液压系统由两个高速球阀与一个电磁换向阀组成控制同路,两个球阀控制接力器的位移,其上的手动按钮作为手动操作;电磁换向阀作为紧急停机阀。对高速开关阀的流量脉宽调制(PWM)控制方法进行了详细的论述,在此基础上提出开关阀的on-off控制方法,该方法不仅算法简单且硬件实现也较简单。建立了该液压随动系统的数学模型,在Matlab SimuLink环境下对开关阀的PWM、on-off两种控制方法进行仿真,证明了两种方法具有近似的控制性能。对基于PCC的高速开关阀控制的水轮机调速器的系统结构、控制算法、PCC控制器硬件及软件实现进行了详细的论述。在实验室进行静特性试验,随动系统扰动试验,证明了其具有较优的控制性能。