崔連峰

摘要：隨著近年來(lái)發(fā)電機(jī)組性能的不斷優(yōu)化，同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制作為其中較為核心的控制機(jī)制，在維持汽車(chē)發(fā)電機(jī)電壓水平、提高發(fā)電機(jī)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(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)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(chē)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)和有效控制。本文將對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制領(lǐng)域的核心問(wèn)題進(jìn)行研究探討，以多角度全面探析同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究的現(xiàn)狀與走向。

關(guān)鍵詞：同步發(fā)電機(jī);勵(lì)磁;研究;控制現(xiàn)狀;走向

1 ?同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的研究現(xiàn)狀分析

隨著我國(guó)發(fā)電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的不斷完善，規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究的力度也在不斷強(qiáng)化。由于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制涉及到我國(guó)汽車(chē)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(shí)踐的過(guò)程中聚集了很多專業(yè)的活躍人才，并在長(zhǎng)期的研究和探索過(guò)程中取得了一定的成果。尤其隨著同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制多元理論和方法的不斷應(yīng)用，更是對(duì)于我國(guó)汽車(chē)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)及運(yùn)營(yíng)規(guī)模產(chǎn)生了積極地影響。但是，在我國(guó)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制發(fā)展過(guò)程中還存在著一定的問(wèn)題，局限著同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的有序發(fā)展。首先，由于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的核心，因而要對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制機(jī)組的無(wú)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(jī)在汽車(chē)運(yùn)行中供電運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，在面向信息技術(shù)卓越發(fā)展同發(fā)電機(jī)發(fā)展規(guī)模的逐步擴(kuò)大的背景下，對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)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(guó)對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的研究還停留在探索前行階段，主要通過(guò)合分析同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制要素，對(duì)其控制器的多機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造進(jìn)行研究，在對(duì)于運(yùn)行系統(tǒng)中的不確定因素和運(yùn)行障礙進(jìn)行分辨的過(guò)程中，提升同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制運(yùn)行的協(xié)調(diào)效果和穩(wěn)定效率。

除此之外，隨著近年來(lái)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)、市場(chǎng)化運(yùn)作等多方卓越發(fā)展與進(jìn)步，更是對(duì)于汽車(chē)領(lǐng)域同步發(fā)電機(jī)勵(lì)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(shí)到同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制在發(fā)展過(guò)程中的嚴(yán)峻考驗(yàn)，甚至缺乏對(duì)其研究?jī)?nèi)容的深入了解和把握，這就需要廣大勵(lì)磁研究工作者在了解勵(lì)磁控制系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，了解并研究同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的發(fā)展史，腳踏實(shí)地合力推動(dòng)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)在汽車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)代化發(fā)展。

2 ?同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的研究?jī)?nèi)容

2.1 線性傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型上的變量設(shè)計(jì)

在對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制進(jìn)行研究的過(guò)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(jì)的控制方式，其中自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器以單變量設(shè)計(jì)，通過(guò)機(jī)端電壓偏差反饋信息，調(diào)節(jié)并控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制參數(shù)，進(jìn)一步提高發(fā)電機(jī)系統(tǒng)靜穩(wěn)和暫穩(wěn)功能。在后續(xù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制機(jī)制的運(yùn)用過(guò)程中，由于單變量的設(shè)計(jì)存在一定的不完善性，并不能很好的適用于汽車(chē)系統(tǒng)宏觀控制和調(diào)節(jié)工作中，因而在60年代末通過(guò)對(duì)于勵(lì)磁控制器輔助功能進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)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(jī)勵(lì)磁控制機(jī)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(jì)

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(jī)勵(lì)磁控制的研究過(guò)程中有了良好的理論基礎(chǔ)，從而為后續(xù)發(fā)電機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)和汽車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用提供了更加多樣的設(shè)計(jì)途徑。在對(duì)于勵(lì)磁控制進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新的過(guò)程中，科學(xué)家通過(guò)在線性狀態(tài)空間模型上進(jìn)行了多變量的設(shè)計(jì)，以傳統(tǒng)AV R+PSS設(shè)計(jì)為著力點(diǎn)，綜合電機(jī)系統(tǒng)控制目標(biāo)動(dòng)態(tài)性能，對(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的子汽車(chē)系統(tǒng)中的適應(yīng)性進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，為推動(dòng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)革新開(kāi)拓了新的途徑。盡管其在系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中起到了一定積極地作用，但是在發(fā)電機(jī)勵(lì)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(jì)

在同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究過(guò)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(jì)法，因此，在研究同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的過(guò)程中，為實(shí)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(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制機(jī)制進(jìn)行非線性設(shè)計(jì)，通過(guò)在模型假設(shè)的過(guò)程中有效找尋并獲得勵(lì)磁控制規(guī)律，進(jìn)一步推進(jìn)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的研究成效。這種基于反饋線性化的非線性設(shè)計(jì)，雖然能夠幫助實(shí)驗(yàn)者有效掌握勵(lì)磁控制規(guī)律，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中由于受到狀態(tài)變量的限制，無(wú)法發(fā)揮勵(lì)磁控制對(duì)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(jì)研究

在同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)于控制器的抗干擾性能優(yōu)化，從而保證汽車(chē)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在面向此需求下，研究者進(jìn)行了魯棒勵(lì)磁控制和自適應(yīng)控制的設(shè)計(jì)，以變結(jié)構(gòu)控制仿真實(shí)驗(yàn)，有效測(cè)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(shí)能力。

2.5 智能多元控制設(shè)計(jì)研究

隨著科學(xué)信息技術(shù)的逐漸成熟，在同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究過(guò)程中，融入了較為智能的多元控制設(shè)計(jì)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(lì)磁控制機(jī)制，擬在通過(guò)智能概念模型取代原有勵(lì)磁控制的某一環(huán)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)控制器的持續(xù)穩(wěn)定。同時(shí)，通過(guò)綜合性的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的系統(tǒng)模型進(jìn)行分散與協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，以宏觀整體的把握，有效規(guī)避同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制整體性能惡化的危險(xiǎn)，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(jī)勵(lì)磁控制的未來(lái)走向

隨著發(fā)電機(jī)系統(tǒng)控制手段的增多，對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制裝置的研究愈加深入，尤其在面向已有研究成果時(shí)，不僅需要研究者在總體上對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制構(gòu)建系統(tǒng)化的理論體系，還應(yīng)重視勵(lì)磁控制電壓調(diào)節(jié)相關(guān)功能，在控制器的設(shè)定過(guò)程中設(shè)計(jì)電壓反饋回路，有效控制勵(lì)磁能，進(jìn)一步提升同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制體制在汽車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用的抗干擾性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制應(yīng)用的優(yōu)化。與此同時(shí)，在對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制進(jìn)行研究的過(guò)程中還有一些關(guān)鍵的問(wèn)題沒(méi)有得到很好地解決，需要在后續(xù)的研究過(guò)程中繼續(xù)努力，攻克難題。因而，同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的未來(lái)走向應(yīng)緊密貼合現(xiàn)有研究成果，在迎合信息時(shí)代背景特色的同時(shí)，對(duì)于發(fā)電機(jī)系統(tǒng)信息模式進(jìn)行協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化。其中，針對(duì)魯棒自適應(yīng)設(shè)計(jì)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(guò)整合各方力量，從多角度多層次對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行分析研討。在面向控制手段增多，勵(lì)磁控制手段成熟的基礎(chǔ)上，對(duì)于汽車(chē)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行有側(cè)重有針對(duì)的規(guī)劃控制，以動(dòng)態(tài)的手段在線協(xié)調(diào)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制工作方式，進(jìn)而有效推進(jìn)汽車(chē)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定發(fā)展。

除此之外，在對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究的同時(shí)，還需要研究者們?cè)谶M(jìn)一步探索優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的過(guò)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(jī)勵(lì)磁控制研究中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步推進(jìn)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的優(yōu)良發(fā)展，把對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的研究推向新的高度，切實(shí)提升發(fā)電機(jī)系統(tǒng)控制維持汽車(chē)穩(wěn)定性的優(yōu)質(zhì)性，這也是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制在未來(lái)走向的大勢(shì)所趨。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制研究的過(guò)程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)單一的汽車(chē)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)控制模式，同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制無(wú)論是在抗風(fēng)險(xiǎn)性還是維穩(wěn)性方面都已經(jīng)取得了很大的成績(jī)。但是隨著研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展、研究?jī)?nèi)容的逐步深入，在同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制方面還存在著一些難題，急需研究工作者們對(duì)其予以足夠的重視，在充分汲取同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制先人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推進(jìn)疑難問(wèn)題的攻克進(jìn)程，從而推進(jìn)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和良性發(fā)展。

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