Selecció de l'algoritme de control del sistema de pila de combustible per a vehicles de pila de combustible d'hidrogen

Per a la selecció d'algoritmes de control del sistema de piles de combustible en vehicles de piles de combustible d'hidrogen, és crucial tenir en compte els requisits de control i el nivell d'implementació. Un bon algorisme de control permet un control precís del sistema de piles de combustible, eliminant els errors d'estat estacionari i aconseguint un control d'alta precisió. Els investigadors han explorat diversos algorismes de control per a sistemes de piles de combustible, incloent-hi el control proporcional-integral, el control de retroalimentació d'estat, el control de retroalimentació negativa predictiva segmentada, el control de retroalimentació no lineal i de retroalimentació quadràtica lineal del regulador, i el control predictiu generalitzat. Tanmateix, aquests algorismes de control no són gaire adequats per a vehicles de piles de combustible d'hidrogen a causa de la no linealitat i la incertesa dels paràmetres del sistema de piles de combustible. Aquests algorismes tenen limitacions, especialment quan s'enfronten a canvis de càrrega dinàmica i variacions en els paràmetres del sistema, la qual cosa resulta en un rendiment de bucle tancat inacceptable.

Actualment, l'algoritme de control més adequat per a sistemes de piles de combustible és el control difús. Basant-se en el control difús, els investigadors han proposat un algorisme de control més raonable anomenat control incremental difús de domini variable. Aquest algorisme conserva els avantatges del control difús, com ara la independència dels models precisos de l'objecte controlat, la simplicitat de l'estructura, la bona adaptabilitat i la robustesa. A més, aborda els problemes de baixa precisió en estat estacionari i errors estàtics que poden sorgir en el control difús. Mitjançant l'ús de factors d'escalat per expandir o contraure el domini difús, l'algoritme augmenta indirectament el nombre de regles de control, aconseguint zero errors en estat estacionari i un control d'alta precisió. A més, el sistema de control incremental difús de domini variable presenta una resposta dinàmica ràpida dins d'un ampli rang d'errors, permetent al sistema evitar zones mortes d'ajust dins de petits rangs de desviació i millorant encara més el rendiment dinàmic i estàtic del sistema, així com la robustesa.

01
No linealitat i incertesa dels paràmetres del sistema de pila de combustible
Tot i que els vehicles de pila de combustible d'hidrogen tenen avantatges com ara baix soroll, alta eficiència, bon rendiment energètic i llarga autonomia amb gas hidrogen com a font d'energia, molts processos de transport intern es produeixen simultàniament dins de la pila de combustible, incloent-hi la transferència de calor, la transferència de càrrega, l'emissió de productes i el subministrament de gasos de reacció. Com a resultat, factors com la temperatura, la humitat, el flux d'aire i el corrent es distribueixen de manera desigual al llarg del camp de flux de reactius. Això introdueix no linealitat i incertesa al sistema de pila de combustible i, si aquests factors no es controlen adequadament, poden tenir efectes adversos sobre el rendiment i l'estat de salut de la pila de combustible.

02
Avantatges del control incremental difús de domini variable
El control incremental difús de domini variable és una optimització basada en el control difús. No només conserva els avantatges del control difús, com ara la independència dels models precisos de l'objecte controlat, la simplicitat de l'estructura, la bona adaptabilitat i la robustesa, sinó que també aborda els possibles problemes de baixa precisió en estat estacionari i errors estàtics en el control difús. Mitjançant l'ús de factors d'escalat per expandir o contraure el domini difús, les regles de control es poden augmentar indirectament, permetent zero errors en estat estacionari i un control d'alta precisió. A més, la velocitat de resposta dinàmica del sistema de control incremental difús de domini variable és ràpida dins d'un ampli rang d'errors, permetent al sistema evitar zones mortes d'ajust dins de petits rangs de desviació i millorant encara més el rendiment dinàmic i estàtic del sistema, així com la robustesa.

Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd és una empresa d'alta tecnologia centrada en el desenvolupament de xassís elèctrics, control de vehicles, motors elèctrics, controladors de motors, bateries i tecnologia d'informació de xarxa intel·ligent per a vehicles elèctrics.

Contacta amb nosaltres:

yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681

duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315

liyan@1vtruck.com+(86)18200390258