多机电力系统非线性微分代数系统的研究取得了较大的进展。已有的研究多数将被控对象视为孤立系统,不考虑其与系统外部之间的相互影响。然而多机电力系统应用中,元件被控对象一般基于非线性微分代数系统模型,而且存在多输入多输出非线性微分代数子系统的情况,目前对于多机电力系统元件多输入多输出情况的研究还不多见。本文将针对多机电力系统元件多输入多输出非线性微分代数子系统,研究其控制问题,主要研究内容包括:1.对于同步发电机组建模,在已有单输入单输出非线性微分代数子系统模型的基础上,建立多机电力系统元件多输入多输出非线性微分代数子系统的模型。2.多机电力系统元件多输入多输出非线性微分代数子系统的反步镇定控制。首先提出了多机电力系统元件多输入多输出非线性微分代数子系统的向量相对阶概念。若其向量相对阶存在且向量相对阶的阶数和等于微分变量维数,那么可通过一个微分同胚和反馈控制实现系统的等价转化。在等价系统的基础上,利用反步方法设计镇定控制器,使得整个闭环系统渐近稳定。并基于MATLAB对同步发电机组的励磁汽门控制仿真验证该方法的有效性。3.多机电力系统元件多输入多输出非线性微分代数子系统的输出校正控制。对于向量相对阶的阶数和小于微分变量维数的上述模型,也通过微分同胚和反馈控制将模型等价转化为含有“零动态“的等价系统,并在此基础上同样利用反步方法进行输出校正控制器的设计,最后对于此类型的同步发电机组的励磁汽门控制器进行仿真,以验证提出方法的有效性。