由于普通涡轮增压技术会导致柴油机低转速转矩不足和部分负荷性能恶化等问题。可变几何涡轮增压器(VGT)技术能提高柴油机瞬态性能,改善柴油机低工况性能,进一步降低油耗;对降低环境污染和减少能源短缺问题有重大意义。本文以低速二冲程柴油机为研究对象,在了解该机型的结构参数和性能指标的情况下,对其进行了模型的建立、性能的仿真和控制系统的设计与验证。首先通过对该型柴油机结构参数和性能参数的了解建立了该机型的稳态GT-POWER软件仿真模型并校正,验证了模型的准确性。利用该模型,开展了可变几何涡轮增压器和该型柴油机的仿真,研究可变截面涡轮增压器的开度对柴油机性能的影响。然后使用GT-POWER软件自带的优化功能,以最低有效燃油消耗率为优化目标,进行性能仿真,确定推进特性下可变几何涡轮增压器在各个工况的最佳开度,得出推进特性下可变几何涡轮增压器的稳态控制MAP图。根据系统要求选取了相应的执行器,研究了控制系统执行机构的运动学关系。完成了单片机硬件系统的设计与制作,硬件包括电路板、控制箱和传感器。完成控制系统软件的总体设计,按照实现功能对软件进行模块化,完成了各个软件模块的编写。最后对控制系统进行模拟检测,结果表明仿真程序能够较准确的仿真出增压柴油机的性能;控制箱能够按照控制策略准确的对可变几何涡轮增压器叶片位置进行控制。