同步发电机励磁控制系统的仿真研究

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1、南昌大学硕士学位论文同步发电机励磁控制系统的仿真研究姓名：吴斌申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：黄劭刚20071221摘要摘要励磁控制系统是同步发电机的重要组成部分，它的特性好坏直接影响电机及电力系统运行的可靠性和稳定性。本文利用仿真的方式对励磁控制系统进行了研究并给出了相关结论，同时提出了一些新的控制算法，并建立了一个励磁控制系统仿真平台。本文从同步电机和励磁系统的模型入手，根据研究需要修改了同步电机的仿真模型，详细地介绍了检测单元、控制单元和励磁系统主回路模型，在总结普通PID调节方式不足的基础上提出了

2、一种性能优越的非线性PID控制方式。其次，分别在有刷和无刷励磁系统下，对普通PID、非线性PID和模糊自适应PID三种控制方式在阶跃响应和突变负载的情况下进行仿真，对输出的机端电压进行分析并得出相关结论。除了对通用的励磁控制算法进行仿真分析外，本文还提出了一种基于同步电机本身的励磁控制算法，这种控制方式是对励磁电流进行闭环控制，并辅以非线性的PID控制进行进行精度调节。针对这种方式，本文提出了两种实现方案。同样在有刷和无刷励磁系统下进行阶跃响应和突变负载的仿真分析研究。仿真测试表明，这种控制算法在控制的快速性和稳定性

3、方面优于通用的控制方式。最后，鉴于励磁控制系统仿真的重复性及操作的繁琐性，本文建立了一种基于MATLABGUI的励磁控制仿真平台，借助此平台对SIMULINK模型操作，可以方便地实现对参数的设置与修改、模型的查看和修正、仿真的显示及相关的辅助操作等等，可以极大地简化仿真的操作过程，提高仿真的效率。另外，此平台的实现也为其它系统类型仿真界面的建立提供了重要的参考。关键词：同步发电机；励磁控制；电流闭环；仿真平台AbstractABSTRACTTheexcitationcontrolsystemplaysallimpor

4、tantroleinpowersystem．ItCanbeusedtommntaingeneratorterminalvoltageandimprovepowersystemstability．Thispapermakesaresearchonexcitationcontrolsystemandgivesconcerningconclusionsbythetypeofsimulation．Besides，somenewcontrolmethodsareproposedandakindofsimulationplatf

5、ormofexcitationcontrolsystemisestablished．Thispaperstartswiththemodelsofsynchronousandexcitationsystem，modifiesthesynchronousmodelinvirtueoftheneedofresearch，andmakesanintroductionofmeasurementunit．controlunitandmain．100pmodelsofexcitationsystem．Besides，atypeof

6、Nonline．PIDcontrolschemewhichhasbetterperformanceisputforwardbasedoncommonPIDcontr01．Secondly,thispapermakessimulationsonPIDcontrol，Nonline-PIDcontrolandFuzzy．PIDcontrolunderstep．responseandsudden．10adchangeinthecaseofbrushandbrushlessexcitationsystem．Besides，c

7、oncerningconclusionsaregivenonthebasisofanalyticresultofterminalvoltageoutputofgenerators．Also，anewcontroltypebasedonelectricmotorisputforward，theprincipleofwhichisbasedonexcitationcurrentclosed-loopcontr01．Atthesametime，controlprecisionisconsideredatthebasisof

8、Noline．PIDcontr01．Twoschemesusedtomakethenewcontroltypetrueareshowninthispaper,andtheresearchmethodisthesameasthecontroltypeabove．Testsshowthatthistypehashigersuperiorityins