基于微分几何方法的励磁控制器设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

励磁控制系统作为电力系统稳定运行的关键环节之一，其性能优劣直接关系到电力系统的安全稳定性。

传统的励磁控制器设计方法，如pid控制、线性二次型最优控制等，往往依赖于系统模型的精确性和线性化处理，难以满足现代电力系统对励磁控制系统高性能、强鲁棒性和自适应性的要求。

本选题旨在研究基于微分几何方法的励磁控制器设计，以克服传统方法的局限性，提升励磁控制系统的性能。

2. 本选题国内外研究状况综述

励磁控制作为电力系统的重要组成部分，一直是国内外学者研究的热点。

近年来，随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的日益提高，对励磁控制系统的性能也提出了更高的要求，微分几何方法作为一种先进的非线性控制方法，逐渐被应用于励磁控制领域。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究基于微分几何方法的励磁控制器设计，具体研究内容如下：
1.研究同步发电机和励磁系统的数学模型，为后续基于微分几何方法的控制器设计奠定基础。

2.利用微分几何理论对励磁系统进行建模，建立基于微分几何的励磁系统模型，并分析其稳定性。

3.确定励磁控制器设计目标，并基于微分几何理论设计励磁控制器，使得闭环系统满足预设的性能指标。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法。

首先，将进行深入的文献调研，了解励磁控制系统的研究现状，特别是微分几何方法在励磁控制领域的应用现状，为研究方案的设计提供理论基础。

其次，将研究同步发电机和励磁系统的数学模型，并利用微分几何理论建立励磁系统的非线性模型。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于将微分几何方法应用于励磁控制器设计，利用微分几何理论能够更准确地描述励磁系统的非线性特性，从而设计出性能更优的励磁控制器。

此外，本研究还将结合实际应用需求，对控制器进行优化设计，以提高其鲁棒性和自适应性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]贾宏杰,姜楠.基于微分几何的永磁同步电机抗扰控制[j].电机与控制学报,2020,24(09):13-20.

[2]韩晓伟,秦华,马宏忠,刘鹏,郭立新.基于微分几何的永磁同步电机非线性反步电流控制器设计[j].中国电机工程学报,2018,38(12):3516-3525 3624.

[3]李鹏,王伟,张兴,李鹏.基于微分几何的异步电机励磁控制系统设计[j].电力系统保护与控制,2017,45(17):88-94.