同步电机鲁棒励磁控制器设计+电路图
这篇文章首先以单机无穷大系统作为对象进行研究，用水轮发电机组励磁系统作为模型，分析最优励磁控制器。然后设计出依靠最优特征值配置原理的鲁棒励磁控制器。最后用电脑软件仿真的方式，对此设备研究。仿真结果表明此鲁棒励磁控制器相对于传统励磁控制器性能优秀。
毕业论文关键词：电力系统；同步发电机；励磁系统；稳定性；鲁棒控制
Abstract
Power system keeps going forward. More people hope that power system will become more secure and reliable. So the study on the power system should be lucubrated to deeper level and more reliable and secure work of the power system become research focus at the same time. In this paper, in view of uncertainty of the power system structure parameters, a robust excitation is designed and contrast simulation with the optimal excitation controller model is carried on.
Firstly，the single machine infinite bus system is used as the research object and turbine generator excitation system is used as a model. The optimal excitation controller is analyzed, and then based on the principle of the optimal eigenvalue configuration robust excitation controller is designed. Then the design is put forward. Finally, the simulation software is adapted to this equipment research. The experiment result shows that the robust excitation controller is more excellent than the traditional excitation controller performance.
Keywords: electric power system; synchronous generator; excitation system; the stability; robust control
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪 论 1
1.1同步发电机 1
1.2励磁控制系统 1
1.3鲁棒励磁控制 6
1.3.1鲁棒性 6
1.3.2鲁棒励磁控制 6
1.3.3鲁棒控制的发展 7
1.3.4鲁棒励磁控制研究的意义 8
2 鲁棒励磁控制器设计 9
2.1概述 9
2.2励磁控制器电路设计 10
2.3状态方程的建立 17
2.4鲁棒励磁控制器的设计 21
3 控制器的性能仿真分析 22
3.1最优励磁控制器 22
3.2计算与仿真 23
3.3对比结论 30
4 总结 32
致 谢 33
参考文献 34
1 绪论
1.1 同步发电机
同步发电机是转子转动速度和定子的旋转磁场转速相同的电机。从这个结构看，同步电机可分为两个旋转电枢和一个旋转磁场，同步电动机可作为发电机运转。它经常被作为交流发电机的电机。在现代电力工业之中，它被应用在水电，火电，核电和柴油发电等许多领域。由于一般使用同步发电机励磁电流是一个独立操作，通过调整电流的大小，可以很轻易地做到调整电压。但是如果电网是在运行的时候，因为这个电压由栅极确定的，不能改变，但是可以调整励磁电流，从而调整系统的功率因数和无功功率。
将电磁感应的原理应用到同步发电机之中，由于磁场的作用，转子具有机械能，和定子之间产生相对运动，把机械能转化为可以利用的电能。然后我们向转子里加入直流电，它就产生一个磁场。转子在力的带动之下，会旋转切割定子产生的磁场，定子和转子他们发生了相对的运动，从而出现了电动势。而同步电机的定子线圈在转子不断均匀转动的期间，会产生一个不停改变的情况。同步电机的工作原理大致如此。