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介绍一种新型的用于水轮发电机组实时仿真的系统结构和原理，探讨了适用于轴流转桨式机组在该系统上的非线性仿真实现方法。通过对轴流转桨式水力机组各个系统非线性数学模型的研究，掌握了单位转速、导叶开度、桨叶开度到单位流量、单位转矩间的非线性关系，采用了基于MATLAB辅助设计的软件算法，较好的实现了机组的非线性仿真。在硬件上采用了最先进的浮点型数字信号控制器（DSC）和TCP／IP协议栈的结构，保证了复杂非线性算法实现和仿真数据传送的快速性。在软件算法上，采用了两个基于MATLAB辅助设计的三输入BP型神经网络模