【摘 要】
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作为励磁控制系统的重要组成部分，励磁控制器对电力系统的安全稳定运行有着非常重要的意义。目前的电力系统已发展成为一个具有强非线性的巨维数动态大系统，对励磁控制器的性能
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作为励磁控制系统的重要组成部分，励磁控制器对电力系统的安全稳定运行有着非常重要的意义。目前的电力系统已发展成为一个具有强非线性的巨维数动态大系统，对励磁控制器的性能有了更高的要求。随着现代控制理论的发展，励磁控制方法得到了不断的改进和完善，与此同时，微电子技术和计算机控制技术的日趋成熟，为功能更强大、控制手段更先进的微机励磁控制器应用于工业现场提供了先决条件。本文便是在这种背景下，研究了基于PLC的同步发电机多指标非线性励磁控制器。
首先，本文讲述了同步发电机励磁控制系统的作用和组成，励磁方式和励磁控制理论的发展过程，介绍了国内外励磁控制器研究现状的基础，并说明了同步发电机PLC励磁的意义。接着详细阐述了发电机非线性励磁控制中的完全精确线性化设计、输出与扰动解耦控制设计和多指标非线性控制设计三种设计方法，并将这三种设计方法进行对比分析，验证了多指标非线性励磁控制设计方法的正确性和优越性。
其次，本文选择西门子S7-200PLC的0PU226作为控制主机来实现PLC励磁控制器的设计。介绍了PLC励磁控制器的总体硬件结构和工作原理，分别讲述了模拟量处理、移相触发、故障检测的实现方法。模拟量处理主要包括电压、电流、功率、频率、转差等各种状态量的测量，移相触发单元用TC787高性能晶闸管三相移相触发集成电路来实现，故障检测单元则设置了PT断线检测和触发脉冲丢失检测。在进行软件设计时，采取模块化的程序设计思想，详细讲述了主程序流程图以及各个功能模块的实现。
在实验室里对整个系统进行了初步调试，结果表明该PLC励磁控制器具有良好的性能。本文无论是从非线性励磁控制设计的理论上还是在具体硬件实现的结果上，都说明了基于PLC的非线性励磁控制器的可行性和有效性。
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