Para a selección de algoritmos de control do sistema de pilas de combustible en vehículos de pilas de combustible de hidróxeno, é crucial considerar os requisitos de control e o nivel de implementación. Un bo algoritmo de control permite un control preciso do sistema de pilas de combustible, eliminando erros de estado estacionario e conseguindo un control de alta precisión. Os investigadores exploraron varios algoritmos de control para sistemas de pilas de combustible, incluíndo o control proporcional-integral, o control de retroalimentación de estado, o control de retroalimentación negativa preditiva segmentada, o control de retroalimentación non lineal e de retroalimentación do regulador cuadrática lineal, e o control preditivo xeneralizado. Non obstante, estes algoritmos de control non son moi axeitados para vehículos de pilas de combustible de hidróxeno debido á non linealidade e á incerteza dos parámetros do sistema de pilas de combustible. Estes algoritmos teñen limitacións, especialmente cando se enfrontan a cambios dinámicos de carga e variacións nos parámetros do sistema, o que resulta nun rendemento de bucle pechado inaceptable.
Actualmente, o algoritmo de control máis axeitado para os sistemas de pilas de combustible é o control difuso. Baseándose no control difuso, os investigadores propuxeron un algoritmo de control máis razoable chamado control incremental difuso de dominio variable. Este algoritmo mantén as vantaxes do control difuso, como a independencia de modelos precisos do obxecto controlado, a simplicidade da estrutura, a boa adaptabilidade e a robustez. Ademais, aborda os problemas de baixa precisión en estado estacionario e erros estáticos que poden xurdir no control difuso. Ao usar factores de escala para expandir ou contraer o dominio difuso, o algoritmo aumenta indirectamente o número de regras de control, conseguindo cero erros en estado estacionario e un control de alta precisión. Ademais, o sistema de control incremental difuso de dominio variable presenta unha resposta dinámica rápida dentro dun amplo rango de erros, o que permite ao sistema evitar zonas mortas de axuste dentro de pequenos rangos de desviación e mellora aínda máis o rendemento dinámico e estático do sistema, así como a robustez.
01
Non linealidade e incerteza dos parámetros do sistema de pilas de combustible
Aínda que os vehículos de pila de combustible de hidróxeno teñen vantaxes como o baixo ruído, a alta eficiencia, o bo rendemento enerxético e a longa autonomía co gas hidróxeno como fonte de enerxía, moitos procesos de transporte interno ocorren simultaneamente dentro da pila de combustible, incluíndo a transferencia de calor, a transferencia de carga, a emisión de produtos e o subministro de gases de reacción. Como resultado, factores como a temperatura, a humidade, o fluxo de aire e a corrente distribúense de forma desigual ao longo do campo de fluxo de reactivos. Isto introduce non linealidade e incerteza no sistema da pila de combustible e, se estes factores non se controlan adecuadamente, poden ter efectos adversos no rendemento e no estado de saúde da pila de combustible.
02
Vantaxes do control incremental difuso de dominio variable
O control incremental difuso de dominio variable é unha optimización baseada no control difuso. Non só mantén as vantaxes do control difuso, como a independencia de modelos precisos do obxecto controlado, a simplicidade da estrutura, a boa adaptabilidade e a forte robustez, senón que tamén aborda os posibles problemas de baixa precisión en estado estacionario e erros estáticos no control difuso. Ao usar factores de escala para expandir ou contraer o dominio difuso, as regras de control pódense aumentar indirectamente, o que permite cero erros en estado estacionario e un control de alta precisión. Ademais, a velocidade de resposta dinámica do sistema de control incremental difuso de dominio variable é rápida dentro dun amplo rango de erros, o que permite ao sistema evitar zonas mortas de axuste dentro de pequenos rangos de desviación e mellora aínda máis o rendemento dinámico e estático do sistema, así como a robustez.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd é unha empresa de alta tecnoloxía centrada no desenvolvemento de chasis eléctricos, control de vehículos, motores eléctricos, controladores de motores, baterías e tecnoloxía de información de rede intelixente para vehículos eléctricos.
Contacta connosco:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Data de publicación: 11 de outubro de 2023
