电力系统是一个极其复杂的非线性动态系统,包含输配电线路和多种设备,它们之间相互影响,相互联系而形成巨维数电力网络。随着电力工业的迅速发展,电网结构日益复杂和庞大,而实现安全、经济、可靠的供电是电力系统发展的必然趋势。而且,对于电力系统而言,主要的控制问题包括汽门开度控制和发电机励磁控制。本文综合考虑以上控制问题,基于Backstepping方法研究了励磁与汽门开度的协调控制问题。具体工作归纳如下：首先,描述了电力系统中基本控制问题,电力系统稳定性条件以及电力系统控制的研究意义及现状。并以发电机励磁和汽门非线性模型为基础,考虑系统受到的功率干扰和阻尼系数存在的不确定,完善了系统的基础模型。其次,是发电机汽门开度系统控制器的设计。针对系统内部参数不确定,采用参数映射机制设计自适应律；针对模型的非线性利用Backstepping设计控制器；针对模型中的外界干扰,在设计过程中结合Minimax方法；对系统控制量幅值约束问题,引入了切换机制,保证了控制输入的有界性。然后,由于汽门设计过程中是假设励磁电势最优,但在其设计过程中会对励磁电压造成影响,从而进一步研究了励磁和汽门开度的协调控制问题。利用自适应Backstepping结合Minimax同时设计了励磁控制输入和汽门控制输入,同样针对汽门控制输入的幅值约束问题,引入了切换机制。通过与传统控制器的对比仿真曲线,可见设计的控制器使系统响应时间较短,过渡过程更加平滑,对干扰有较强不敏感性,而且控制输入都在设定范围内。接下来,在以上研究内容的基础上,又考虑了系统状态幅值受限,设计了励磁和汽门协调控制器。根据状态的约束构造障碍Lyapunov函数,并利用自适应Backstepping结合Minimax,同时设计了励磁控制器和汽门控制器。针对汽门控制的幅值约束问题,引入了切换机制。解决了系统中参数不确定,外部干扰,状态和输入受限的问题。通过仿真图,可以看出受限的状态没有超过受限范围,且其余状态都能稳定运行。最后,对全文工作进行结论并对未来的研究方向做出展望。