Представлена нелінійна математична модель синхронного генератора як об'єкта регулювання напруги. Модель побудована на основі рівнянь Парка-Горєва для ідеалізованого синхронного генератора при припущенні, що перехідні процеси в колах якоря і демпферної обмотки протікають значно швидше, ніж в колі обмотки збудження. У моделі враховується вплив ступеня насичення магнітної системи на індуктивності синхронної машини, що дозволяє досліджувати роботу генератора в контурі регулювання напруги при значних змінах струму збудження і навантаження. Вихідними даними для отримання залежностей індуктивностей від струму збудження є експериментальні характеристики холостого ходу і короткого замикання. Модель синхронного генератора побудована в середовищі імітаційного моделювання MatLab/Simulink. В процесі моделювання порівнювалися моделі синхронного генератора без урахування насичення магнітної системи, з урахуванням впливу насичення тільки на індуктивність обмотки збудження і з повним урахуванням насичення. Отримані результати моделювання показують важливість урахування впливу струму збудження на індуктивності генератора при дослідженні процесів регулювання напруги. Запропонована модель може бути корисна при аналізі роботи системи автоматичного регулювання напруги синхронного генератора для отримання кривих перехідних процесів, наближених до реальних експериментальних даних.