宗超凡

（贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550000）

基于双控制器切换的模糊PID励磁控制的仿真研究

宗超凡

（贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550000）

摘要：针对电力系统的不断发展需求，传统PID控制的发电机励磁控制器存在动态和静态性能的不足，提出了模糊PID控制技术在励磁系统中的应用。经过比较发现，采用传统PID控制和模糊PID控制两者相互结合的双控制切换控制励磁系统更具优势。通过Matlab仿真，结果证明了双控制器切换控制励磁系统具有良好的控制性能。

关键词：传统PID；模糊PID；双控制器切换控制；励磁控制器；Matlab仿真

1　概述

同步发电机的励磁控制器，是同步发电机的重要组成部分，也是电力系统的重要组成部分。励磁控制器的控制效果直接反应到机端电压，从而影响电力系统的电压稳定。因此，研究同步发电机的励磁控制器的控制效果具有重要意义。

2　系统数学模型

同步发电机的数学模型具有多种模型，根据研究对象的不同，采取适当的数学模型，以突出研究对象的特点。忽略同步发电机内部动态特性，只对励磁系统的动态特性及控制策略进行研究，可以把同步发电机的励磁系统简化为一个一阶的单输入单输出系统（SISO）。如图1所示为同步发电机励磁系统图。

图1　同步发电机励磁系统图

2.1同步发电机的传递函数

同步发电机在运行时，三绕组在结构上完全对称，忽略励磁绕组的磁饱和线性和气隙的磁路的不良影响。因此，可以认为发电机的机端电压与励磁电压成一个正相关的关系，可以将同步发电机简化为一阶惯性环节，从而突出励磁动态特性和控制策略的研究。……