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水轮机筒阀作为一种先进的进水阀,得到了广泛的应用。由于自身重量很大,需要多只接力器共同驱动。本文根据筒阀同步控制系统的特点,在天津市科技支撑重点项目、天津大学青年教师培养基金项目和天津市天发重型水电设备制造有限公司的共同资助下,重点对水轮机筒阀的控制系统进行建模和对同步性能进行了仿真分析。通过实际应用,验证了系统的各项性能指标,满足设计要求。论文主要研究内容和成果如下:(1)在分析水轮机筒阀同步控制策略和对比现有控制方式的基础上,提出机械、液压、电气相结合的控制方式。对液压系统进行模块化设计。并研究了液压控制系统和电气监控系统的工作原理。(2)以AMESim为工具,建立整个系统的仿真模型。为了分析多只接力器的同步性能和速度控制在上升的过程中受到的影响,分别分析了在系统受到不同负载、液压缸存在制造误差、同步马达的排量不同、泄露以及流量阀是否调节等情况下的同步性,管道长度、直径、类型等对系统的动态特性的影响。(3)针对液压系统的PLC控制,提出利用传统PID算法以解决液压系统本身的响应滞后、非线性等因素对系统的影响。对于仿真过程中参数设置的问题,利用遗传算法对PID参数进行优化。利用AMESim的优化设计模块解决了这个问题。结果表明,传统的PID算法能够解决该系统的响应滞后等问题,有明显的改善效果。同时利用遗传算法进行PID参数优化,节约了时间,提高了效率。(4)经过在云南红河南沙水电站的应用,验证了筒阀同步控制系统的同步性的可靠性和整机性能。满足设计要求。