同步發(fā)電機勵磁控制研究的現(xiàn)狀與走向

崔連峰

摘要：隨著近年來發(fā)電機組性能的不斷優(yōu)化，同步發(fā)電機勵磁控制作為其中較為核心的控制機制，在維持汽車發(fā)電機電壓水平、提高發(fā)電機系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面應用十分廣泛。因此，在面向科學技術卓越發(fā)展的今天，我們必須要對于同步發(fā)電機勵磁控制應用研究現(xiàn)狀與走向進行深入研討分析，以保障汽車發(fā)電機系統(tǒng)的穩(wěn)定運營和有效控制。本文將對于同步發(fā)電機勵磁控制領域的核心問題進行研究探討，以多角度全面探析同步發(fā)電機勵磁控制研究的現(xiàn)狀與走向。

關鍵詞：同步發(fā)電機;勵磁;研究;控制現(xiàn)狀;走向

1 ?同步發(fā)電機勵磁控制的研究現(xiàn)狀分析

隨著我國發(fā)電機運行系統(tǒng)的不斷完善，規(guī)模的不斷擴大，對于同步發(fā)電機勵磁控制研究的力度也在不斷強化。由于同步發(fā)電機勵磁控制涉及到我國汽車系統(tǒng)發(fā)展領域核心部件，因而在研究其相關理論與實踐的過程中聚集了很多專業(yè)的活躍人才，并在長期的研究和探索過程中取得了一定的成果。尤其隨著同步發(fā)電機勵磁控制多元理論和方法的不斷應用，更是對于我國汽車發(fā)電機系統(tǒng)及運營規(guī)模產(chǎn)生了積極地影響。但是，在我國同步發(fā)電機勵磁控制發(fā)展過程中還存在著一定的問題，局限著同步發(fā)電機勵磁控制的有序發(fā)展。首先，由于同步發(fā)電機勵磁控制是發(fā)電機系統(tǒng)的核心，因而要對于同步發(fā)電機勵磁控制機組的無功功率分配功能和電壓調(diào)節(jié)功能進行研究和優(yōu)化，以維持系統(tǒng)發(fā)電機在汽車運行中供電運營的穩(wěn)定性。與此同時，在面向信息技術卓越發(fā)展同發(fā)電機發(fā)展規(guī)模的逐步擴大的背景下，對于同步發(fā)電機勵磁控制安全穩(wěn)定性方面也進行了接續(xù)的深入研究。

截至目前，我國對于同步發(fā)電機勵磁控制的研究還停留在探索前行階段，主要通過合分析同步發(fā)電機勵磁控制要素，對其控制器的多機系統(tǒng)構(gòu)造進行研究，在對于運行系統(tǒng)中的不確定因素和運行障礙進行分辨的過程中，提升同步發(fā)電機勵磁控制運行的協(xié)調(diào)效果和穩(wěn)定效率。

除此之外，隨著近年來發(fā)電機系統(tǒng)的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)、市場化運作等多方卓越發(fā)展與進步，更是對于汽車領域同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)發(fā)展提出了新的要求和挑戰(zhàn)，而當前大多數(shù)研究者不能很好的意識到同步發(fā)電機勵磁控制在發(fā)展過程中的嚴峻考驗，甚至缺乏對其研究內(nèi)容的深入了解和把握，這就需要廣大勵磁研究工作者在了解勵磁控制系統(tǒng)理論的基礎上，了解并研究同步發(fā)電機勵磁控制的發(fā)展史，腳踏實地合力推動發(fā)電機設計在汽車系統(tǒng)應用的現(xiàn)代化發(fā)展。

2 ?同步發(fā)電機勵磁控制的研究內(nèi)容

2.1 線性傳遞函數(shù)數(shù)學模型上的變量設計

在對于同步發(fā)電機勵磁控制進行研究的過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，早在20世紀50年代就已經(jīng)有了符合相應理論設計的控制方式，其中自動電壓調(diào)節(jié)器以單變量設計，通過機端電壓偏差反饋信息，調(diào)節(jié)并控制發(fā)電機勵磁控制參數(shù)，進一步提高發(fā)電機系統(tǒng)靜穩(wěn)和暫穩(wěn)功能。在后續(xù)發(fā)電機勵磁控制機制的運用過程中，由于單變量的設計存在一定的不完善性，并不能很好的適用于汽車系統(tǒng)宏觀控制和調(diào)節(jié)工作中，因而在60年代末通過對于勵磁控制器輔助功能進行優(yōu)化，針對特定網(wǎng)絡模型和振蕩頻率區(qū)間進行雙變量反饋，有效調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁控制機制的精度和穩(wěn)定性。

2.2 優(yōu)化線性狀態(tài)空間模型上多變量設計

隨著信息技術的不斷進步，現(xiàn)代控制理論的逐漸成熟，在同步發(fā)電機勵磁控制的研究過程中有了良好的理論基礎，從而為后續(xù)發(fā)電機組的優(yōu)化設計和汽車系統(tǒng)應用提供了更加多樣的設計途徑。在對于勵磁控制進行優(yōu)化和創(chuàng)新的過程中，科學家通過在線性狀態(tài)空間模型上進行了多變量的設計，以傳統(tǒng)AV R+PSS設計為著力點，綜合電機系統(tǒng)控制目標動態(tài)性能，對于發(fā)電機勵磁控制的子汽車系統(tǒng)中的適應性進行了進一步的優(yōu)化，為推動發(fā)電機系統(tǒng)革新開拓了新的途徑。盡管其在系統(tǒng)發(fā)展過程中起到了一定積極地作用，但是在發(fā)電機勵磁控制的阻尼數(shù)值部分還存在一定的不足。

2.3 基于反饋線性化的非線性設計

在同步發(fā)電機勵磁控制研究過程中最常用的兩種方法，分別是直接反饋線法和非線性設計法，因此，在研究同步發(fā)電機勵磁控制的過程中，為實現(xiàn)精確線性化的優(yōu)化和創(chuàng)新，就必須要在基于微分幾何理論和直接反饋線性化理論之上，對于發(fā)電機勵磁控制機制進行非線性設計，通過在模型假設的過程中有效找尋并獲得勵磁控制規(guī)律，進一步推進同步發(fā)電機勵磁控制的研究成效。這種基于反饋線性化的非線性設計，雖然能夠幫助實驗者有效掌握勵磁控制規(guī)律，但在實際應用過程中由于受到狀態(tài)變量的限制，無法發(fā)揮勵磁控制對于端電壓的維持作用，仍需優(yōu)化。

2.4 魯棒與自適應控制設計研究

在同步發(fā)電機勵磁控制研究過程中，需要實現(xiàn)對于控制器的抗干擾性能優(yōu)化，從而保證汽車發(fā)電機系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。在面向此需求下，研究者進行了魯棒勵磁控制和自適應控制的設計，以變結(jié)構(gòu)控制仿真實驗，有效測試了魯棒與自適應控制性能的適應性，優(yōu)化了控制器的抗干擾性和在線辨識能力。

2.5 智能多元控制設計研究

隨著科學信息技術的逐漸成熟，在同步發(fā)電機勵磁控制研究過程中，融入了較為智能的多元控制設計元素，其中包括了迭代學習算法以及數(shù)據(jù)模型構(gòu)建等多種勵磁控制機制，擬在通過智能概念模型取代原有勵磁控制的某一環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)控制器的持續(xù)穩(wěn)定。同時，通過綜合性的設計和應用，對于同步發(fā)電機勵磁控制的系統(tǒng)模型進行分散與協(xié)調(diào)設計，以宏觀整體的把握，有效規(guī)避同步發(fā)電機勵磁控制整體性能惡化的危險，但是在整體應用可控性的把握成效上還有待商榷。

3 ?同步發(fā)電機勵磁控制的未來走向

隨著發(fā)電機系統(tǒng)控制手段的增多，對于同步發(fā)電機勵磁控制裝置的研究愈加深入，尤其在面向已有研究成果時，不僅需要研究者在總體上對于同步發(fā)電機勵磁控制構(gòu)建系統(tǒng)化的理論體系，還應重視勵磁控制電壓調(diào)節(jié)相關功能，在控制器的設定過程中設計電壓反饋回路，有效控制勵磁能，進一步提升同步發(fā)電機勵磁控制體制在汽車系統(tǒng)應用的抗干擾性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)同步發(fā)電機勵磁控制應用的優(yōu)化。與此同時，在對于同步發(fā)電機勵磁控制進行研究的過程中還有一些關鍵的問題沒有得到很好地解決，需要在后續(xù)的研究過程中繼續(xù)努力，攻克難題。因而，同步發(fā)電機勵磁控制的未來走向應緊密貼合現(xiàn)有研究成果，在迎合信息時代背景特色的同時，對于發(fā)電機系統(tǒng)信息模式進行協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化。其中，針對魯棒自適應設計方法中存在的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性進行參數(shù)控制，通過整合各方力量，從多角度多層次對于同步發(fā)電機勵磁控制過程中的問題進行分析研討。在面向控制手段增多，勵磁控制手段成熟的基礎上，對于汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行有側(cè)重有針對的規(guī)劃控制，以動態(tài)的手段在線協(xié)調(diào)同步發(fā)電機勵磁控制工作方式，進而有效推進汽車系統(tǒng)的安全穩(wěn)定發(fā)展。

除此之外，在對于同步發(fā)電機勵磁控制研究的同時，還需要研究者們在進一步探索優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的過程中，以嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和發(fā)散的創(chuàng)新思維，有效解決同步發(fā)電機勵磁控制研究中出現(xiàn)的問題，進一步推進同步發(fā)電機勵磁控制的優(yōu)良發(fā)展，把對于同步發(fā)電機勵磁控制的研究推向新的高度，切實提升發(fā)電機系統(tǒng)控制維持汽車穩(wěn)定性的優(yōu)質(zhì)性，這也是同步發(fā)電機勵磁控制在未來走向的大勢所趨。

4 ?結(jié)束語

綜上所述，在對于同步發(fā)電機勵磁控制研究的過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)單一的汽車發(fā)電機系統(tǒng)控制模式，同步發(fā)電機勵磁控制無論是在抗風險性還是維穩(wěn)性方面都已經(jīng)取得了很大的成績。但是隨著研究領域的不斷擴展、研究內(nèi)容的逐步深入，在同步發(fā)電機勵磁控制方面還存在著一些難題，急需研究工作者們對其予以足夠的重視，在充分汲取同步發(fā)電機勵磁控制先人經(jīng)驗的基礎上，推進疑難問題的攻克進程，從而推進發(fā)電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和良性發(fā)展。

參考文獻：

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