发电机定子磁链的开环观测励磁控制装置是异步化同步发电机的关键部件，励磁控制策略的好坏直接影响电机的运行性能。异步化同步发电机是一个高度耦合的系统，励磁控制策略的关键是能够使之充分解耦，且简单易实现。基于交流电机变频调速的矢量控制策略主要有气隙磁场定向控制策略、定子磁场定向控制策略和转子磁场定向控制策略，若要实现异步化同步发电机定子有功功率和无功功率分别独立控制，采用定子磁场定向矢量控制较为简单。在dqo同步参考轴系下，若将d轴取在定子磁链幅值位置，可以得到发电机的有功功率和无功功率：P1=-3UsLmLsiqrQ1=3UsLs-3UsLmLsidr（1）由（1）式可见，若将d轴取在定子磁链上，忽略定子电阻的影响，只要调节转子电流的iqr、idr分量，即可控制定子的有功功率P1和无功功率Q1。

　　定子磁链的观测一般在静止坐标系上进行，轴系和dq轴系的关系如示。在定子侧静止的坐标系上的发电机基本

　　这两种计算模型比纯积分的方法要优越些，可以消除磁链的初始误差。后一种方法相对较为复杂，要涉及到转子的转速和定子电流的微分，而且转子电压是通过逆变装置输出得到，转子电压无法直接测量，只能通过计算得到，具体实现较为困难，所以1.2.1节方法较为实用。（a）和（b）分别为采用1.2.1节方法计算定子磁链的d轴、q轴分量的仿真结果。仿真研究表明，这种方法可以消除磁链观测初始值的设置偏差。为避免由于定子磁链观测初始值的设置偏差过大而造成磁链观测误差消除趋缓，可以利用定子电压信息来设置定子磁链的初始值。

　　另外磁链的观测也受到定子或转子电阻的影响，运行过程中，随着电阻的变化，磁链的计算将是不准确的。从现代控制理论的观点而言，以上方法没有将磁链的计算构成反馈以修正计算误差，只能是一种开环计算方法，而不属于状态观测器法。

　　利用定子电压和转子电流估算定子磁链2发定子磁链最小维观测在定子两相静止参考轴系下，以发电机的定子磁链和转子电流作为状态变量，将发电机的状态方程改写定子磁链最小维观测的仿真结果（式中的系数%=（5-10）/s）。实际系统中，无法测得发电机定子磁链的真实值，而仿真研究中可以利用定子磁链的计算值和最小维观测值来比较。为便于比较，将观测得到的定子两相静止坐标下的定子磁链转换到同步参考轴系下。仿真结果表明，闭环观测得到的磁链，跟踪速度快，精度较高。本文也研究了定子、转子电阻大小变化对磁链观测的影响，结果表明，闭环观测可以抑制由于发电机参数误差所引起磁链观测的偏差。这种观测器的主要缺陷是观测过程中要使用转子电压这个参数，在DSP控制装置中需要计算得到。

　　基于DSP的试验研究本文研制了基于DSP的异步化同步发电机励磁控制装置。异步化同步发电机采用1台三相绕线式感应电机，定子绕组并入到电网，励磁装置所输出的交流励磁电流通过发电机的3个滑环馈入到转子三相绕组。利用该装置进行了定子磁链和转子转速的观测、定子有功功率和无功功率控制的试验研究。

　　为发电机某运行状态下观测的定子磁链的轴和轴分量的波形。由定子磁链的轴和发电机转速的估计观测的定子磁链的轴和轴分量的波形（标幺值）轴分量可以计算定子磁链的位置角，进而通过PARK变换可以得到定子磁链的d轴和q轴分量。定子磁链的转速也由定子磁链的轴和轴分量计算得到，而转子的转速则由（31）式估计到。定子磁链的转速、转子的转速和转差波形如所示，图中定子磁链的转速为同步转速。由于转速的基值取2000r/min，所以图中的同步转速的标幺值为0.5.

　　结论定子磁链幅值大小和位置的确定，以及转子位置的确定是异步化同步发电机定子磁场定向控制的关键，本文构造了最小维定子磁链观测器，给出由观测器得到的定子磁链转速、转子转速和转差（标幺值）了转子转速估计的递推模型。仿真研究表明，定子磁链观测器是有效的，它能抑制发电机参数给定误差所带来的影响。试验研究表明，利用观测器输出，确定转子物理量的转换角，实现发电机的解耦控制，实现发电机定子有功功率和无功功率的独立控制。