1、毕 业 设 计(论文)院 系 电力工程系专业班级 电自 023 班学生姓名 指导教师 年六月题 目 非线性励磁控制器设计电力大学毕业设计(论文)评定表学生姓名 专业及班级毕业设计 (论文 )题目指导教师评语建议成绩 指导教师签字 年 月 日评阅人意见评阅人签字 年 月 日姓 名 职 称 单 位答辩小组成员签字答辩小组评语 组长签字 年 月 日答辩委员会结论总评成绩:答辩委员会主任签字 年 月 日毕业设计(论文) 起止时间： 年 月 日至 月 日毕业设计(论文) 答辩时间： 年 月 日华 北 电 力 大 学毕业设计 (论文)任务书所在院系 电力工程系 专业班号 电自 023 学生姓名 指导教师签
2、名 审批人签字 毕业设计(论文) 题目 非线性励磁控制器设计 年 月 日一、毕业设计(论文) 主要内容1、查阅文献，撰写文献综述和开题报告。2、翻译一篇相关外文文献。3、设计非线性励磁控制器。4、搭建非线性励磁控制器的仿真模型并进行仿真。 5、对仿真结果进行分析并改进所涉及的励磁控制器。6、撰写论文。二、基本要求1、查阅文献数量达到 15 篇，文献综述字数不少于 2000 字。2、学习、掌握电力系统励磁控制的相关理论。3、掌握 Matlab 语言程序设计方法和仿真软件使用。4、掌握非线性理论在发电机励磁系统中的应用。5、设计的励磁控制器必须达到较好的控制效果。6、完成不少于 3000 字的外文
3、文献翻译。7、按要求完成论文的书写并参加答辩。三、设计(论文) 进度序号 设计项目名称 完成时间 备注1 查阅资料 第 8 周2 撰写开题报告 第 9 周3 总体方案设计 第 10-11 周4 编程、调试 第 12-15 周5 撰写论文与准备答辩 第 16-18 周6设计(论文)完成时间： 2006 年 6 月 23 日设计(论文)答辩时间： 2006 年 6 月 24 日四、参考资料及文献1 商国才.电力系统自动化.天津大学出版社,1999 2 卢强,孙元章.电力系统非线性控制.科学出版社,1993 3 姜玉宪等.控制系统仿真.北航出版社,1998 4 欧阳黎明.MATLAB 控制系统设计.
4、国防工业出版社,2001 5 商国才.发电机励磁控制系统数字仿真.华电教材科,1989 6 熊光楞等.控制系统仿真与模型处理.科学出版社,1993 7 韩璞,朱希彦.自动控制系统数字仿真.中国电力出版社,1996 8 黄道平.MATLAB 与控制系统的数字仿真及 CAD.化学工业出版社,2004 9 欧阳黎明.MATLAB 程序设计与应用高等教育出版社,2002 10 陈在平.控制系统计算机仿真与 CAD MATLAB 语言应用.天津大学出版社,2001 11 吴天明.MATLAB 电力系统设计与分析.国防工业出版社,2004 五、附录华北电力大学本科毕业设计（论文）I摘 要电力系统的稳定运行
5、对国民经济建设有十分重要的意义，而改善与提高电力系统稳定性的关键在于控制。发电机励磁控制可以稳定机端电压、分配无功、提高电力系统的稳定性，在电力系统控制中占有很重要的地位。然而由于电力系统是非线性的动态大系统，并存在各种不确定因素，所以已有的各种励磁控制方法还存在着不同的局限性。因此，为了寻求更优控制性能，改进和完善非线性励磁控制方法就具有重要的理论和实践意义。有关这方面的研究已经取得了丰硕的成果，但仍有许多问题有待于解决。本文阐述了励磁系统的结构、组成和控制方式的演变和非线性理论的基本理论；介绍了目前流行的各种非线性励磁控制设计方案。运用微分几何法设计了一种非线性励磁控制器。运用 MATLA
6、B 中的 Simulink 通过搭建单机无穷大系统模型进行仿真。计算机仿真结果表明这种励磁控制器既能够提高电压精度，又能够提高电力系统抗干扰的能力，具有非常好的控制效果。 关键词：励磁控制，非线性系统，微分几何法华北电力大学本科毕业设计（论文）IIAbstractIt is very important to the stable operation of the electric power system for the national economy, but the key lie in control to improve and enhance the electric power
7、 system stable. The generator excitation control can stabilize the generator end voltage, divide the reactive power and raise the electric power system stability, so it is very important in the electric power system control. However the power system is a big nonlinear dynamic system, and has various
8、 indetermination factors, so many control methods have already exist a lots of limit. Therefore, in order to looking for more excellent methods, so it contains important theories and practical meaning to improve and perfect the nonlinear excitation control method. The research about this aspect has
9、already obtained a plenteous result, but still has many problems to resolve.This paper elaborates the structure and constitute of the excitation system and the development of the control method, and the basic theories of nonlinear theories. This paper introduces various nonlinear excitation control
10、design spread currently too. Made use of a differential calculus method to design a kind of nonlinear excitation controller. I imitate the model pass to build a single machine- infinite bus system model in the Simulink of MATLAB .The calculator imitates a true result to express this kind of excitati
11、on controller since it can raise the voltage accuracy, and improve the stability of the electric power system after anti- interference, it have very nice control result. Key word: excitation control; nonlinear system; differential calculus method华北电力大学本科毕业设计（论文）目录摘要 IAbstract II1 引言 111 课题的提出 112 国内
12、外发展现状 113 本文研究的工作 22 发电机励磁系统 321 发电机励磁系统介绍 3211 发电机励磁系统的概念 3212 发电机励磁自动控制系统的基本构成 3213 发电机励磁系统的发展 3214 励磁系统的主要任务 4215 对励磁系统的基本要求 422 发电机励磁控制方式 4221 单变量控制 4222 多变量控制 5223 非线性控制 5224 智能控制 5225 励磁控制方式的比较 63 非线性理论 731 概述 732 非线性励磁控制所用的数学方法8321 非线性基本概念 8322 非线性基本理论 104 非线性励磁控制器设计 1341 概述1342 非线性励磁的发展历程1343 常见非线性控制设计方案14431 微分几何方法14432 反馈无源性控制方案14433 滑模变结构控制理论15434 高增益观测器15435 Backstepping 方法1544 非线性励磁控制器设计15441 同步发电机转子运动方程 16442 同步发电机输出功率方程 18华北电力大学本科毕业设计（论文）443 同步发电机电磁动态方程 17444 同步坐标系下的非线性励磁控制规律 185 非线性励磁控制器的 MATLAB 仿真 2051 仿真环境2052 仿真模型2053 结论22致谢24参考文献25附录 A 26附录 B 32
