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对基于稳定流形的非线性变结构控制原理进行了研究，并将其用于发电机励磁控制。根据电力系统的非线性特性，通过直接计算系统的暂态能量函数，利用Lyapunov稳定理论得到稳定流形作为切换平面，然后设计相应的变结构励磁控制律，将系统限制在所设计的稳定流形上，从而使得系统稳定。在设计时考虑了对系统参数不确定性，从而控制律具有一定的鲁棒性。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。仿真试验结果表明所设计的控制器不仅具有良好的小干扰稳定性，而且对于大干扰暂态过程也具有很好的抑制作用。