水轮机调速器作为水轮发电机组中的重要控制设备，历来受到国内外水力发电行业的关注，其性能的好坏直接影响到水轮发电机组乃至整个电力系统的安全可靠运行。因此，性能优良的高可靠水轮机调速器的研究一直是一个重要课题。近年来，中小型水轮机调速器的需求量大大增加，研制结构简单、性能可靠、价格低廉的中小型水轮机调速器势在必行。 本文立足于中小型水轮机调速器，将近年来自动化产业最重要的发展趋势之一的可编程自动化控制器(Programmable.AutomationControllcr，PAC)应用于水轮机调速器领域，提出了基于PAC的水轮机调速器。本文采用可编程自动化控制器Wincon-873 l作为水轮机微机调节器硬件核心。采用其自身频率测量模块uP.87F04进行频率测量，对比单片机和PLC测频装置，它具有精度高的特点。另外，本文还构建了四种以PAC为核心的电/机转换装置，能够解决常规电/机转换装置堵塞或发卡等问题。而且结构简单，运行可靠，适用于中小型调速器。 本文总共分为五个部分： 第一章概述了水轮机调速器的发展历史、存在问题、论文总体的设计思路及主要工作。 第二章介绍了水轮机调速器的系统结构。 第三章比较了可编程自动化控制器PAC与PLC、PC；构建了基于Wincon.8731的水轮机调速器的硬件，并重点讨论了应用其频率测量模块uP.87F04进行频率测量的环节，分析了可行性，阐述了优越性。 第四章则探讨了四种电/机转换装置--比例伺服阀、数字阀、步进电机和交流伺服电机，构建了四种典型的水轮机调速器结构--电液转换器/电液执行系统型、三态/多态数字阀系统型、步进电机(速度环)电液转换器/机械液压随动系统型和交流伺服电机(位置环)中间接力器/机械液压随动系统型。还分别搭建了Wincon.8731与比例伺服阀、数字阀、步进电机和交流伺服电机的接口电路。 第五章对全文进行了总结，并对基于PAC的水轮机调速器在水电站的应用进行了展望。