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以单机无穷大系统为例，建立了发电机组励磁系统模型，设计出基于线性最优控制理论的同步电机最优励磁控制系统，通过Matlab时域仿真分析表明，针对线路短路故障，相比于传统励磁系统，该最优励磁控制系统能响应迅速，提高了系统稳定性，同时得出短路点距线路出口处越远，该线路的极限切除时间越长，极限切除角越大。