为实现在噪声干扰下的同步发电机非线性模型在线辨识，提出了同步发电机非线性模型的期望最大的辨识方法。首先，构建了考虑励磁调压器的同步发电机离散非线性状态空间模型，并将同步发电机参数辨识问题转化为期望最大的优化问题；然后提出量化评价系数比较实际系统量测值与参数变化的输出值的差异，并给出参数灵敏度筛选主导参数；同时，利用粒子滤波器和粒子平滑器构造同步发电机条件数据期望，并使用梯度搜索方法得到同步发电机的参数辨识算法。最后用仿真进行参数辨识实验，仿真结果验证所提方法的有效性。