●Prefácio
Capítulo 1 Introdução 1
1.1 Mudança de paradigma: do controle PID para o controle de rejeição de perturbações ativas 1
1.1.1 Compatibilidade do Controle de Rejeição de Perturbação Ativa e do Controle PID 1
1.1.2 Do design unidimensional ao design bidimensional 2
1.1.3 Configuração de parâmetros 3
1.2 Controle ativo de rejeição de perturbações em processos térmicos 3
1.2.1 Implementação de Engenharia 3
1.2.2 Definindo o valor inicial do ESO 4
1.2.3 Configuração de parâmetros 5
1.2.4 Melhoria Estrutural 5
Referências 6
Capítulo 2 Princípios e Métodos de Controle de Rejeição Ativa de Perturbações 8
2.1 Teoria básica do controle de rejeição de perturbações ativas 8
2.1.1 Controle de rejeição de perturbação ativa não linear 8
2.1.2 Controle de rejeição de perturbação ativa linear 10
2.2 Estabilização dinâmica de equações de calor instáveis 13
2.2.1 Descrição do Problema 13
2.2.2 Sistema de malha fechada bem posicionado 15
2.2.3 Estabilidade do sistema em malha fechada 18
2.2.4 Estudo de simulação 24
2.2.5 Resumo 25
2.3 Estabilização dinâmica de equações de ondas instáveis 25
2.3.1 Descrição do Problema 26
2.3.2 Sistema de malha fechada bem posicionado 27
2.3.3 Estabilidade do sistema em malha fechada 32
2.3.4 Estudo de simulação 39
2.3.5 Resumo 42
Referências 42
Capítulo 3 Controle de Rejeição de Perturbação Ativa de Sistemas de Variável Única 44
3.1 Análise de objetos reconstruídos de controle de rejeição de perturbação ativa de baixa ordem 44
3.1.1 Princípio de rejeição de perturbações baseado no modelo especificado 44
3.1.2 Análise Característica de Objetos Reconstruídos 48
3.1.3 Resumo 63
3.2 Controle de rejeição de perturbações ativas de plantas típicas de alta ordem 63
3.2.1 Processo de projeto de otimização do sistema de controle ADRC de planta de alta ordem 63
3.2.2 Exemplos de aplicação de projeto de otimização de controle de rejeição de autoperturbação de planta de alta ordem 65
3.2.3 Resumo 73
3.3 Controle ativo de rejeição de perturbações de sistemas de alta ordem com múltiplos enlaces de inércia em série 74
3.3.1 Projeto de controle de rejeição de perturbação ativa aprimorado 74
3.3.2 Estudo de simulação 81
3.3.3 Aplicação em campo do circuito de temperatura de vapor superaquecido 89
3.3.4 Resumo 99
3.4 Controle de Compensação de Estado Ativo Não Linear 99
3.4.1 Princípio do método de compensação de estado ativo não linear 99
3.4.2 Estrutura geral de avaliação robusta para controle de rejeição de perturbações ativas 105
3.4.3 Projeto ideal das características de frequência do controlador com base na teoria de modelagem de malha 108
3.4.4 Avaliação quantitativa das características dinâmicas do sistema de controle 111
3.4.5 “Análise-Projeto-Otimização-Avaliação” Método de Controle de Compensação de Estado Ativo Não Linear Processo de Projeto 113
3.4.6 Resumo 115
3.5 Controle de compensação de estado ativo não linear de um tipo de link intrinsecamente não linear 115
3.5.1 Um tipo de link intrinsecamente não linear 115
3.5.2 Controle de compensação de estado ativo não linear de links intrinsecamente não lineares 118
3.5.3 Resumo 125
3.6 Controle de rejeição de perturbação ativa com base na modelagem de entrada 126
3.6.1 Introdução à tecnologia de conformação de entrada 126
3.6.2 Descrição do Problema 127
3.6.3 Estrutura do Controlador de Rejeição de Perturbação Ativa 127
3.6.4 Tecnologia de formação de entrada 132
3.6.5 Estrutura de controle de rejeição de perturbação ativa com base na modelagem de entrada 136
3.6.6 Estudo de simulação 138
3.6.7 Resumo 147
3.7 Melhoria no controle de rejeição de perturbações ativas de primeira ordem e ajuste quantitativo para processos de atraso de tempo 147
3.7.1 Estrutura ADRC com atraso de tempo 147
3.7.2 Análise aproximada e ajuste do circuito do objeto de compensação 148
3.7.3 Ajuste de parâmetros com base na dinâmica esperada 149
3.7.4 Estudo de Simulação 151
3.7.5 Resumo 153
3.8 Controle de dois graus de liberdade de sistema de fase não mínima baseado em ESO 154 aprimorado
3.8.1 Projeto ESO aprimorado com base em informações do modelo 154
3.8.2 Projeto de Feedforward Ótimo com Regulação Reversa Limitada 156
3.8.3 Convergência e parametrização 156
3.8.4 Estudo de Simulação 158
3.8.5 Resumo 159
3.9 Ajuste quantitativo do controle de rejeição de perturbações ativas com base em restrições robustas 159
3.9.1 Descrição do Problema 159
3.9.2 Fórmula de configuração de parâmetros quantitativos para controle de rejeição de perturbação ativa de segunda ordem 164
3.9.3 Fórmula de configuração de parâmetros quantitativos para controle de rejeição de perturbação ativa de primeira ordem 176
3.9.4 Resumo 182
3.10 Controle Probabilístico Robusto de Rejeição de Perturbação Ativa 182
3.10.1 Descrição do Problema 182
3.10.2 Ideias e processos de design 183
3.10.3 Estudo de Simulação 188
3.10.4 Validação de bancada e aplicação em campo 207
3.10.5 Resumo 214
Referências 214
Capítulo 4 Controle de Rejeição de Perturbação Ativa de Sistemas Multivariáveis 220
4.1 Controle de rejeição de perturbação ativa de desacoplamento inverso multivariável 220
4.1.1 Descrição do Problema 220
4.1.2 Projeto de método de controle de rejeição de autoperturbação de desacoplamento inverso multivariável 221
4.1.3 Método de ajuste de parâmetros do controlador de rejeição de perturbação ativa 224
4.1.4 Estudo de Simulação 225
4.1.5 Análise de viabilidade física da matriz de desacoplamento inverso 243
4.1.6 Controle de rejeição de perturbação automática de desacoplamento inverso do sistema de pulverização de moinho de bolas 258
4.1.7 Resumo 265
4.2 Controle de rejeição de perturbação ativa baseado em função de transferência de malha aberta equivalente 265
4.2.1 Descrição do Problema 265
4.2.2 Função de transferência equivalente em malha aberta de um sistema multivariável 267
4.2.3 Controlador de rejeição de perturbação ativa 271
4.2.4 Processo de projeto de controle de rejeição de perturbação ativa multivariável baseado em EOTF 272
4.2.5 Estudo de Simulação 273
4.2.6 Resumo 285
4.3 Controle de rejeição de perturbações ativas de sistemas multivariáveis baseado em desacoplamento simples 285
4.3.1 Descrição do Problema 285
4.3.2 Desacoplamento Simples 287
4.3.3 Controlador de rejeição de perturbação ativa linear 290
4.3.4 Projeto de Controle de Rejeição de Perturbação Ativa para Sistemas Multivariáveis Baseados em Desacoplamento Simples Generalizado 293
4.3.5 Estudo de Simulação 293
4.3.6 Resumo 309
4.4 Controle de rejeição de perturbações ativas descentralizadas multivariáveis 491
4.4.1 Descrição do Problema 309
4.4.2 Projeto de Controlador Descentralizado Multivariável Baseado na Lei de Controle de Rejeição de Perturbação Ativa de Segunda Ordem 311
4.4.3 Projeto de estrutura ADRC descentralizada com base na modelagem de entrada 325
4.4.4 Análise da capacidade de desacoplamento do controle descentralizado de rejeição de perturbações ativas 335
4.4.5 Resumo 361
Referência 361
Capítulo 5 Modelos de Funções de Transferência Irracionais e Controle de Rejeição de Perturbação Ativa de Sistemas de Parâmetros Distribuídos 364
5.1 Funções de Transferência Irracionais e Sistemas de Parâmetros Distribuídos 364
5.2 Controle de Rejeição de Perturbação Ativa de Funções de Transferência Irracionais 365
5.3 Estudo de Simulação 368
5.4 Resumo 370
Referências 371
Capítulo 6 Controle de Rejeição de Perturbação Ativa de Sistemas de Ordem Fracionária 372
6.1 Conceitos e propriedades do cálculo fracionário 372
6.2 Controle de rejeição de perturbação ativa para sistemas de ordem fracionária linear 419
6.2.1 Estratégia de supressão dinâmica de ordem fracionária linear 376
6.2.2 Observador de Estado Estendido 377
6.2.3 Algoritmo de Controle 379
6.2.4 Estabilidade 380
6.2.5 Estudo de simulação 383
6.2.6 Resumo 386
6.3 Controle de rejeição de perturbação ativa para sistemas de ordem fracionária não linear 426
6.3.1 Estratégia de supressão dinâmica de ordem fracionária não linear 387
6.3.2 Observador de Estado Estendido 387
6.3.3 Algoritmo de Controle 388
6.3.4 Estudo de Simulação 389
6.3.5 Resumo 389
6.4 Vários controladores de rejeição de perturbação ativa de modelo de ordem fracionária com fundo físico 392
6.4.1 Motor síncrono de ímã permanente de ordem fracionária modelo 409
6.4.2 Modelo de forno de ordem fracionária 395
6.4.3 Modelo de turbina a gás de ordem fracionária 397
6.4.4 Modelo de Condução de Calor Fracionada 398
6.4.5 Resumo 402
Referências 402

Este livro aborda principalmente o método de projeto do controlador de rejeição ativa de perturbações, as regras de parametrização e sua simulação e testes de campo em sistemas de controle de energia. Com base em análise teórica, este livro discute a aplicação do controle de rejeição ativa de perturbações em detalhes por meio de um amplo número de experimentos de simulação, incluindo principalmente o projeto do controlador e a parametrização de sistemas de variável única e multivariável, simulação do controle de objetos reais, como gaseificadores, caldeiras, turbinas a vapor, geradores, aeronaves, grupos hidrogeradores, sistemas de energia distribuída e testes de aplicação em campo do controle de unidades termelétricas.

Este livro pode ser lido por pesquisadores científicos e técnicos de engenharia na área de controle de processos. Também pode ser usado como livro de referência para estudantes de pós-graduação e alunos do último ano de graduação em áreas relacionadas, como ciência e engenharia de controle, engenharia de energia e termofísica de engenharia, em faculdades e institutos de pesquisa.