用直接大范围线性化方法设计发电机的励磁控制器 第二部分 励磁控制器的设

应用第一部分所阐述的基本理论，本文对单机系统设计了非线性反馈补偿励磁控制器，并对有关问题进行了讨论，改进了所设计的励磁控制器，使之具有更好的控制特性，最后，本文还给出了对单机系统的计算机仿真和动模实验结果。     

用直接大范围线性化方法设计发电机的励磁控制器 第一部分：基本理论

传统的励磁控制器基本上都是按照局部线性化的模型来设计的，不能适应电力系统的要求。针对这一缺陷，本文把非线性控制理论中比微分几何法更简明，更适合于工程应用的直接大范围线性化方法引入电力系统，解决了电力系统强非线性给设计所带来的困难，并使得实现线性的过程变得极为简捷，全文分为两个部分：第一部分叙述的直接大范围线性化方法的基本理论，并在此基础上，提出了动态反馈补偿的概念和理论，使所设计的控制器对电力系统结构工况的多变性也能够具有很好的鲁棒性，第二部分应用第一部分的基本理论为励磁系统设计了非线性反馈补偿控制器，并针对单机无穷大系统进行了数字仿真和支模实验，从而证明了所提出方法的有效性。     

基于线性化的发电机励磁鲁棒控制器

结合非线性系统线性化技术和鲁棒控制理论 ,研究了具有不确定性的非线性的单机—无限大电力系统 ,讨论了以反馈线性化为基础的鲁棒励磁控制器 ,给出了励磁控制器的形式 ,并讨论了一个实例及其控制效果。     

基于直接反馈线性化的非线性励磁控制器

本文把直接反馈线性化理论应用于同步电机励磁控制器的设计中，得出用化的非线性励磁控制规律，并用解析的方法证明了直接反馈线性化方法和微几何法可以得出完全相同的非线性励磁控制规律。在此基础上，本文提出了一种改进的非线性励磁磁控制规律，这种改进的励磁控制规律减少了所要量测的信号，而且使得信号的量测更加方便。仿真结果和动模试验表明了这种改进的非线性励磁控制规律的正确性和优越性。     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器

应用系统的零动态的概念和相应的设计方法，提出了多机电力系统发电机的完全分散 励磁控制器设计的新方法。应用该方法设计励磁控制器不需要求解Riccati矩阵方程，并且 不管是强关联或弱关联系统，均可设计出完全分散的励磁控制规律。这是一般线性最优分散 控制理论所达不到的。     

复合励磁永磁同步发电机励磁控制器的设计

介绍了双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的基本结构和工作原理,给出了基于单片机P87LPC769的励磁控制器的硬件和软件设计.通过样机实验,验证了该励磁控制器的可行性和稳定性.     

STATCOM与发电机励磁非线性控制器设计

提出了一种有利于进行控制设计的STATCOM模型.采用直接反馈线性化、零动态原理,设计了STATCOM无功电流与发电机励磁非线性控制器,该控制可以同时满足发电机励磁与STATCOM装设处电压的稳定性.对单机-无穷大系统进行了数字仿真,结果表明该控制器具有很好的实用效果和优越性.     

同步发电机非线性协同励磁控制器设计

针对同步发电机的非线性和运行状态的多变性,为提高其机端电压的可调性同时保证系统的稳定性,基于协同控制理论设计了一种同步发电机非线性励磁控制器。在同步发电机数学模型的基础上以转子角速度、有功功率和机端电压偏差的线性组合构成流形,得到了非线性协同励磁控制器的控制律。基于DSP设计了一种同步发电机励磁控制系统,详细介绍了系统的硬件结构和软件设计方法。以4机2区域系统为例进行了仿真实验。仿真结果表明:所述非线性协同励磁控制器不但可以维持机端电压恒定,而且可保证功角稳定,具有较强的鲁棒性,有助于提高电力系统的稳定性。该控制器能够兼顾机端电压调节和稳定控制,在很大程度上提高了系统励磁控制器性能。     

同步发电机云模型励磁控制器的设计

云模型是实现定性与定量间不确定性转换的有力工具,它将客观事物的模糊性与随机性结合在一起,解决了非线性与不确定性问题.为此,将云模型引入到同步发电机励磁控制中,根据云模型可实现不同映射关系的原理确定推理规则,设计出一种云模型励磁控制器.仿真结果表明,与传统的PID控制方法比较,云模型控制器具有较强的鲁棒性,对同步发电机运行点变化的适应性较好,增强了系统的暂态稳定性,具有良好的推广和应用价值.     

基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计

本文对同步发电机的励磁控制装置采用PID控制,其中比例-积分-微分(PID)控制器参数的最优整定是自动调压系统良好运行的必要条件.因此,采用实编码遗传算法优化PID(Kp、Ki、Kd)控制器参数.在各种工况下,利用遗传算法获得了系统的最优PID增益,并与模糊控制器和Ziegler-Nichols方法进行了性能比较,并在...     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器简单系统情况

应用系统零动态的概念并根据发电机励磁系统的线性化模型，提出了单机无穷大系统多变量 励磁控制器设计的新方法。由该方法设计励磁控制器不需要求解Riccati矩阵方程，所设计 的 反馈增益系数与发电机摇摆模式的阻尼比之间存在着显式关系式。仿真结果表明，本文所提 出的设计方法与LQR方法比较，设计出的多变量励磁控制器更能有效地改善系统的动态响 应。     

同步发电机最优非线性自适应励磁控制器设计

设计了一款最优非线性自适应励磁控制器(Optimal Nonlinear Adaptive Excitation Controller, ONAEC)用于多机电力系统以提升系统故障恢复能力。首先,通过一个高增益扰动观测器(High-Gain Perturbation Observer, HGPO)对由发电机的非线性、不确定性、未建模动态等效聚合而来的扰动进行实时快速估计。随后,该扰动由ONAEC进行在线完全补偿并通过改进樽海鞘群算法(Modified Salp Swarm Algorithm, MSSA)获取其最优控制参数。另外ONAEC具备结构简单、易于实现等优点,且仅需测量发电机功角一个状态量便可实现全局一致的控制性能。最后,进行了两种算例研究,即标称模型以及参数不确定下的三相短路。其仿真结果表明,与比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative, PID)控制和反馈线性化控制(Feedback Linearization Control, FLC)相比,ONAEC能在各种工况下实现最佳的动态性能,有利于系统受到较大扰动后快速恢复稳定运行。     

船舶发电机分散励磁鲁棒控制器设计

为了提高船舶电力系统的抗干扰能力和稳定性,设计了分散励磁式船舶发电机系统的鲁棒控制器,建立了柴油机发电机组的数学模型,明确了模型中干扰项的物理意义。在将发电机组数学模型线性化并增广为广义受控系统后,应用H∞控制理论,设计了发电机的分散励磁鲁棒控制器,并应用线性矩阵不等式方法求解了控制器的解。通过仿真试验,比较了传统的电力系统稳定（PSS）控制器和分散励磁鲁棒控制器的控制效果,表明后者具有更好的抗干扰能力,提高了船舶电力系统的稳定性。     

基于PLC的发电机励磁系统模糊控制器设计

为了改善发电机励磁控制系统的动态调节品质,运用模糊规则设计了一种发电机励磁系统的模糊控制器,并给出了基于西门子可编程逻辑控制器（PLC）的模糊控制器的实现方法。仿真和试验结果表明,控制器在改善发电机励磁系统的动态行为上具有突出的优势,对工程应用有实用价值。     

同步发电机最优励磁控制器的设计与实现

设计了一种以TMS320LF2407A为核心的最优励磁控制器。它以线性最优控制理论为基础,利用该DSP芯片强大的数据处理、丰富的片内外设资源和实时控制能力,实现了快速交流采样、PID控制算法、数字移相触发等功能。现场运行结果表明,该励磁控制器具有较高的控制精度和较好的稳定性。     

基于PLC的发电机励磁系统模糊控制器设计

为了改善发电机励磁控制系统的动态调节品质,运用模糊规则设计了一种发电机励磁系统的模糊控制器,并给出了基于西门子可编程逻辑控制器(PLC)的模糊控制器的实现方法。仿真和试验结果表明,控制器在改善发电机励磁系统的动态行为上具有突出的优势,对工程应用有实用价值。     

同步发电机自适应最优励磁控制器

本文提出了一种新的同步发电机自适应最优励磁控制器,该控制器省去了状态观测器。加快了响应速度。多机电力系统的仿真计算及动模试验结果表明,该控制器具有比常规励磁调节器更优越的性能,并且能自动跟踪同步发电机的运行状态变化。     

同步发电机可拓励磁控制器

为了克服传统励磁控制方法的缺点,依据可拓学理论,设计了同步发电机励磁控制器.控制器以参考电压与发电机机端电压的偏差及其微分作为特征量,根据电力系统的实际情况确定特征量的经典域和可拓域,经过关联度计算、测度模式识别,确定所采用的控制策略.应用MATLAB/Simulink软件建立了基于同步发电机三阶非线性数学描述的单机无穷大电力系统仿真模型,可拓控制器用MATLAB之S函数编程实现.与常规PID励磁控制器的仿真比较结果,验证了可拓励磁控制器对于改善电力系统小扰动稳定性和大扰动稳定性的有效性.     

应用遗传算法优化发电机励磁控制器

介绍了遗传算法的基本原理、同步发电机ＰＩＤ自动电压调节器的控制规律及应用遗传算法进行同步发电机ＰＩＤ自动电压调节器的优化设计方法,仿真计算结果表明,应用遗传算法进行同步发电机ＰＩＤ自动电压调节器的优化设计,具有良好的控制效果。     

基于ARM的同步发电机励磁控制器

基于传统的PID算法,设计了以PHILIPS公司ARM7TDMI-S 型LPC2138芯片为核心处理器的励磁控制系统,介绍了该系统的数据采集以及脉冲触发的基本方案。试验结果表明,利用ARM调节器可使编程操作简单,调节速度快,主要性能指标均达到或优于国家标准。