作者：
- João M. Lemos
- Rui Neves-Silva
- José M. Igreja
内容简介
在第一次石油危机之后的20世纪70年代中后期，对太阳能等可再生能源的利用经历了巨大 的冲击。当时，经济问题是最重要的因素，因此当油价下跌时，人们对这些类型的工艺的兴趣就 会下降。由于需要减少化石能源系统的使用对环境造成的严重影响，如今人们对可再生能源的 使用重新产生了兴趣。
我们今天面临的最大科技机遇之一是开发有效的方法来收集、转换、存储太阳能基础知识并 以可承受的成本利用太阳能。然而，太阳能系统有两个主要缺点： (i)由此产生的能源成本还没 有竞争力，以及(ii)太阳能在需要时并不总是可用。大量的研究工作正在致力于可能有助于克服这些缺点的技术；控制是这些技术之一。
热能太阳能发电厂基本上由一个系统组成，在该系统中收集太阳能，然后集中并最终转移到 流体中。热流体的热能然后用于不同的目的，例如发电，海水淡化等。而在其他发电过程中，可以 操纵主要能源(燃料)作为主要能源控制变量，在太阳能系统中，主要的能源(太阳辐射)不能被操纵。此外，它随季节和日常变化，从控制的角度考虑时会产生干扰。
这些类型的工厂具有使用能够应对不断变化的动态(非线性和不确定性)的高级控制策略 所需的所有特性。为了提供可行的电力生产，抛物线槽必须在能量输入(即太阳辐射)波动的情 况下完成它们的任务。需要一种有效的控制方案来满足太阳能发电厂的运行要求。
在过去的 30 年中，许多研究人员从控制和优化的角度投入了大量的精力来提高采用分布式 集热器的太阳能热电厂的效率。 João M. Lemos 教授的团队为此付出了巨大的努力。
自适应控制背后的主要思想是在过程动态变化时修改控制器。可以说，自适应控制是一种特 殊的非线性控制，其中状态变量可以分为两组在两个不同的时间尺度上移动。变化较快的状态变量对应于过程变量(内部循环)，而变化较 慢的状态分量对应于估计的过程(或控制器)参数。
自从 Åström 和 Wittenmark 首次引入自整定控制以来，描述新方法发展和应用的文献中 出现了许多著作。尽管其中一些应用来自工业界，市场上也有一些商业自适应控制器，但该技术 并没有像预期的那样进入工业界，甚至许多具有自适应能力的控制器都作为固定控制器工作。自 适应控制在工业中进展缓慢的主要原因是，自适应控制与其他先进的控制技术一样，需要过程操 作员掌握更多知识，因为它有更多的调整参数和更多的概念需要理解。另一个基本问题是，当应 用于实际过程时，两个时间尺度并没有像它们应该的那样相距很远，这可能是参数识别和评估稳定性的问题。80年代初表明，自适应控制系统可能会因小的外部扰动或小的建模误差而不稳定。因此，自适应控制系统的稳健性研究至关重要。
本书介绍了建模和控制太阳能收集器系统的技术。读者会发现对不同类型的工业太阳能热电厂的很好介绍。这些电厂的建模得到严格处理，尤其是分布式太阳能集热器电厂建模。这本书展⽰了开发和探索的自适应模型预测控制器(GPC，MUSMAR)，不仅通过模拟而且通过真实实验。固定和可变操作点都考虑了几个自适应控制器，这些控制器设计有一组线性模型。
首先，自适应控制由线性模型处理，然后由直接计算或使用反馈线性化的非线性模型处理。本书以专门用于跟踪变量引用的一章结束。描述了分布式集热器太阳能场以及具有类似动力学的植物的实验结果，提供了可作为配置控制器指南的实际示例。
书中提出的系统方法将为读者提供一个有用的框架，并为研究人员和/或太阳系用户提供宝贵的资料。这本书主要面向太阳能界和控制工程界的从业者，尽管它可以被广泛的读者所关注。
