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    武漢沌口燃機電廠的燃氣輪機控制系統為美國GE公司生產的SPEEDTRONICTM  MARK V系統，該系統采用了許多較先進的技術，這包括三重冗余的十六位微處理機控制器，對于關鍵的控制和保護參數采用三取二冗余表決，以及軟件實現的故障容錯(SIFT)。系統中重要的控制和保護傳感器也都是三重冗余的，而且對于關鍵的開關信號輸出在繼電器節點級進行表決，對其他的開關信號在邏輯級進行表決，對于模擬控制信號則利用伺服閥的三個線圈進行冗余控制。
                     
 
                                      圖1  燃機的燃油供給系統框圖

    燃氣輪機從點火啟動到加速、全速空載、并車后加載、解列而后降速直至熄焰都與燃油流量的控制密切相關，另一方面，燃油流量控制系統在整個燃機控制系統中也是十分重要和具有代表性的。
燃機的燃油供給系統框圖如圖1所示。由于主燃油泵為正排量泵，燃油供給系統通過將主燃油泵泵出的多余燃油通過旁路閥送回泵的入口從而實現燃油流量的控制。這其中，燃油截止閥的控制信號為開關量，它的開閉取決于控制系統內繼電器節點級進行的三取二表決結果；旁路閥的開度由所設的位置傳感器LVDT來測量；流量分配器所設的三個轉速傳感器用來測量實際的燃油量，這三個轉速傳感器信號分別引入三個微處理器從而實現輸入信號的冗余。
                      
 
                                       圖2  燃油量控制系統框圖

    燃油量控制系統框圖如圖2所示。其中燃油流量為被調量，控制系統綜合轉速、排氣溫度等因素給出的燃油量規定值FSR為目標值，而引起燃油流量偏離目標值的各種原因（如供給油壓變化、主燃油泵出力變化等）為擾動，調節燃油量的伺服閥為調節機構，隨調節機構動作而改變的旁路閥開度就是調節量。
實際上，圖2可以簡化為圖3所示的系統。
                  
 
                                        圖3  串級調節系統框圖

    由此可以看出燃油流量控制系統為一個串級調節系統，它有兩個調節器和兩個閉回路控制。其中調節器1和調節對象1構成的回路稱為副回路，調節器1稱為副調節器，調節對象1（伺服閥和旁路閥）的輸出信號（旁路閥開度）為輔助被調量。由調節器2，副回路和調節對象2（流量分配器）所構成的回路為主回路，調節器2為主調節器，調節對象2的輸出信號（燃油流量）為主要被調量。

    因此，該燃油流量調節系統具有以下特點：

   （1）對副回路所受到的擾動具有很強的克服能力。從圖3可以看出，進入副回路的擾動為λ1（可能為伺服閥的三個線圈中的某個線圈故障或旁路閥在某處卡澀等），主被調量對擾動λ1的響應較慢，輔助被調量則相對較快。如果沒有副回路，擾動λ1的影響就需要由主被調量的變化通過主調節器來克服，而現在就可以由輔助被調量的變化通過副調節器來克服。

   （2）由于副回路起了改善調節對象動態特性的作用，從而提高了整個系統的調節品質。這是由于串級調節系統在結構上區別于單回路調節系統，它用閉合的副回路取代原來的一部分對象，而由此副回路等效而成的調節對象，其比例帶和積分時間比單回路調節器的比例帶和積分時間更小，可見其調節品質要比單回路調節系統有所改善。換句話說，盡管加入主回路中的各種擾動不包含在副回路中，但副回路起了使等效調節對象的時間常數和放大系數減小的作用，因而串級調節系統在這些擾動下的調節品質要優于單回路系統。

    綜上所述，燃氣輪機燃油流量控制系統體現了三機冗余控制的特點，并且也是一個典型的串級調節系統，因而具有很好的調節品質，實踐也證明其調節性能是非常優異的。

    參考文獻：

    [1]周其節，李培豪.自動控制原理.華南理工大學出版社

    [2]SPEEDTRONICTM  MARK V CONTROL SEQUENCE PROGRAM

    [3]GE OPERATION & MAINTENANCE MANUAL