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(yīng)用十分廣泛。因此，在面向科學(xué)技術(shù)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(yīng)用研究現(xiàn)狀與走向進(jìn)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(lǐng)域的核心問題進(jìn)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(guān)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(lǐng)域核心部件，因而在研究其相關(guān)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(yīng)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(jìn)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(shù)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(jìn)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(jìn)行研究，在對于運行系統(tǒng)中的不確定因素和運行障礙進(jìn)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(jìn)步，更是對于汽車領(lǐng)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(dāng)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(yán)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(chǔ)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(shè)計在汽車系統(tǒng)應(yīng)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(xué)模型上的變量設(shè)計

在對于同步發(fā)電機勵磁控制進(jìn)行研究的過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)有了符合相應(yīng)理論設(shè)計的控制方式，其中自動電壓調(diào)節(jié)器以單變量設(shè)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(jìn)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(shè)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(jìn)行優(yōu)化，針對特定網(wǎng)絡(luò)模型和振蕩頻率區(qū)間進(jìn)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(shè)計

隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)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(chǔ)，從而為后續(xù)發(fā)電機組的優(yōu)化設(shè)計和汽車系統(tǒng)應(yīng)用提供了更加多樣的設(shè)計途徑。在對于勵磁控制進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新的過程中，科學(xué)家通過在線性狀態(tài)空間模型上進(jìn)行了多變量的設(shè)計，以傳統(tǒng)AV R+PSS設(shè)計為著力點，綜合電機系統(tǒng)控制目標(biāo)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(yīng)性進(jìn)行了進(jìn)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(shè)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(shè)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(jìn)行非線性設(shè)計，通過在模型假設(shè)的過程中有效找尋并獲得勵磁控制規(guī)律，進(jìn)一步推進(jìn)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(shè)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(yīng)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(yīng)控制設(shè)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(jìn)行了魯棒勵磁控制和自適應(yīng)控制的設(shè)計，以變結(jié)構(gòu)控制仿真實驗，有效測試了魯棒與自適應(yīng)控制性能的適應(yīng)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(shè)計研究

隨著科學(xué)信息技術(shù)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(shè)計元素，其中包括了迭代學(xué)習(xí)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(shè)計和應(yīng)用，對于同步發(fā)電機勵磁控制的系統(tǒng)模型進(jìn)行分散與協(xié)調(diào)設(shè)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(yīng)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(yīng)重視勵磁控制電壓調(diào)節(jié)相關(guān)功能，在控制器的設(shè)定過程中設(shè)計電壓反饋回路，有效控制勵磁能，進(jìn)一步提升同步發(fā)電機勵磁控制體制在汽車系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)用的優(yōu)化。與此同時，在對于同步發(fā)電機勵磁控制進(jìn)行研究的過程中還有一些關(guān)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(yīng)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(jìn)行協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化。其中，針對魯棒自適應(yīng)設(shè)計方法中存在的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性進(jìn)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(jìn)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(chǔ)上，對于汽車發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)而有效推進(jìn)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(jìn)一步探索優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的過程中，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)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(jìn)一步推進(jìn)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(fēng)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(lǐng)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(chǔ)上，推進(jìn)疑難問題的攻克進(jìn)程，從而推進(jìn)發(fā)電機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和良性發(fā)展。

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