在现代化的运输系统中,对于尚未电气化的铁路线,内燃机车是铁路运输的主力军。就其运行的适应性和舒适性来讲,当代内燃动车组(DMUs)在运行性能、乘坐舒适度和环境保护方面都取得了很大的进步。以柴油机为动力的动车组,既适合非电气化线路,又可运行于电气化铁路。内燃动车组供电系统的稳定运行,是保证动车组有较好运行性能和舒适度的有效手段之一,而在众多改善同步发电机运行稳定性的措施中,运用现代控制理论、提高励磁系统的控制性能是公认的经济而有效的手段之一。内燃动车组励磁系统的控制对发电机输出稳定的电压起重要的作用。本文针对目前集中式内燃动车组600V供电励磁系统进行研究。供电系统中采用TPZ25型励磁恒压调节器调节机车供电励磁机的励磁电流,从而控制供电发电机的励磁,保证机车供电发电机在不同工况下向负载提供恒定600V,200-400KW的电压源,保证客车空调电源的正常工作。本文的主要工作有以下两点：第一,通过分析TPZ25型励磁恒压调节器的控制方式和特点,指出其存在的不足之处,并给出了相控整流励磁恒压调节器的设计方案,该方案为一级励磁,较原有的二级励磁跟踪反应速度快。通过对两种控制方式进行仿真,并对仿真结果进行比较分析,指出了改进方案的优越性。第二,为了进一步提高励磁控制系统的性能,把非线性控制方式运用到励磁控制系统中。本文把直接反馈线性化方法运用于内燃动车组的励磁控制系统中,通过反馈线性化,把励磁系统的动态非线性消除,使整个系统转化为线性的系统,从而运用成熟的线性系统理论,例如,极点配置法的应用。通过仿真分析,证明了该方案的可行性及优越性。