摘要：针对电力系统暂态过程的非线性特性，设计了一种考虑电压限制的多重非线性变结构励磁控制器，根据控制目标将控制器分2层设计。下层控制器由稳定控制和电压限制控制组成。稳定控制通过计算系统的暂态能量函数，得到稳定流形作为切换面，然后设计相应的变结构非线性励磁控制律，将系统限制在所设计的稳定流形上，以稳定系统；电压限制控制则利用零动态原理，使电压回复到限制区内。上层控制器通过适当的切换律，将下层控制器进行切换，在稳定系统和限制机端电压之间进行协调。在设计时考虑了系统参数不确定性，从而控制律具有一定的鲁棒性。稳定控制设计中未使用任何线性化方法，因而控制律对系统的非线性特性完全适应。实验结果表明所设计的控制器在稳定系统的同时，有效的限制了机端电压。

关键词：变结构控制 李雅普诺夫函数 暂态稳定 零动态 励磁控制 

单位：武汉大学电气工程学院 湖北省武汉市430072