电力系统的参数和结构的不确定性决定了它是一个模型不确定的控制对象，电力系统的参数和结构不确定性问题是提高系统安全稳定控制器设计过程中迫切需要解决的问题。本书研究了非线性状态PI控制并将其应用于发电机组控制中，以解决电力系统的参数和结构不确定性和发电机组综合控制问题。主要进行了以下几方面的研究：（1）提出了一种参数动态确定设计法的非线性扩张状态观测器的设计方法，解决了扩张状态观测器的参数问题。选取满足条件的不同非线性函数，可以得到不同形式的非线性扩张状态观测器，该设计方法具有通用性，可以设计任意阶不确定系统的非线性扩张状态观测器。（2）提出了非线性状态PI控制策略，分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性，并将其扩展为适用于多输入多输出非线性系统的非线性状态PI解耦控制，解决了常规状态PI控制的不足。提出的非线性状态PI控制器综合了自抗扰控制、最优控制和常规PID控制的优点，对对象模型和外扰具有良好的适应性和鲁棒性。（3）提出了发电机的非线性状态PI励磁控制器、非线性状态PI附加励磁控制器和非线性状态PI汽门控制器的设计方法。所设计的控制器对于系统的模型及信号误差、非线性特性及系统结构和工况的变化具有良好的适应性。同时，控制规律与系统运行点和网络结构完全无关。书中的相关结论均以数值仿真结果予以了验证。