导　　师： 彭楚武

学科专业： H1101

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 湖南大学

摘　　要： 在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制对整个系统的特性起着重要的作用，性能优良的励磁控制系统能够有效地保证电压的质量，提高电力系统运行的稳定性，与其它为提高电力系统的稳定性而采取的措施相比，励磁控制具有投资少、易于实现等特点。 直接反馈线性化方法属于线性化方法的一种，这种方法的基本思想也是首先把非线性系统转化为线性系统，然后对线性化后的线性系统来设计控制器，这样，就不需要进行复杂的坐标变换，直接便可求出合适的非线性反馈补偿规律去抵消系统中原来存在的非线性因素，从而达到使非线性系统实现线性化目的。 本文首先介绍了同步发电机励磁方式的发展和励磁控制器的发展，然后比较深入地介绍了非线性系统直接线性化的基本理论、存在问题及改进办法，详细推导了仅知道系统状态方程的情况下如何求出非线性补偿律，以及当系统相对阶次低于系统阶数时如何进行线性化，除此之外，对不能完全线性化的系统的能控能观性进行了深入分析。 在此基础上，本文结合励磁系统的数学模型设计了基于直接反馈线性化的j扛线性励磁控制器，并给出了虚拟控制量的求取方法和非线性补偿器的实用化形式。通过matlab仿真可以看出，非线性励磁控制器可以显著地改善电力系统的动态性能，提高系统的阻尼特性。 最后，本文设计了一套基于dsp2812处理器的微机励磁控制器。文章从cpu系统扩展、状态量采集、以太网通讯、发脉冲形成与放大、人机交互等几个方面详细地论述了该励磁控制器的硬件设计；从控制算法的实现、状态量采集算法和流程、励磁限制器、以太网通讯、智能同步触发等方面详细讨论了励磁控制器的软件实现，并且对硬件和软件的抗干扰措施做了详细分析。初步测试结果表明，这种微机励磁调节器结构简单可靠、用户维护方便、控制灵活，有一定的应用和推广价值。

关 键 词： 直接反馈线性化技术 励磁控制器 同步发电机 虚拟控制量 非线性补偿器 处理器

分 类 号： [TP273]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]