Για την επιλογή αλγορίθμων ελέγχου συστήματος κυψελών καυσίμου σε οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι απαιτήσεις ελέγχου και το επίπεδο εφαρμογής. Ένας καλός αλγόριθμος ελέγχου επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο του συστήματος κυψελών καυσίμου, εξαλείφοντας τα σφάλματα σταθερής κατάστασης και επιτυγχάνοντας έλεγχο υψηλής ακρίβειας. Οι ερευνητές έχουν εξερευνήσει διάφορους αλγόριθμους ελέγχου για συστήματα κυψελών καυσίμου, συμπεριλαμβανομένου του αναλογικού-ολοκληρωτικού ελέγχου, του ελέγχου ανάδρασης κατάστασης, του τμηματοποιημένου προγνωστικού ελέγχου αρνητικής ανάδρασης, του μη γραμμικού ελέγχου ανάδρασης προς τα εμπρός και του γραμμικού τετραγωνικού ελέγχου ανάδρασης ρυθμιστή και του γενικευμένου προγνωστικού ελέγχου. Ωστόσο, αυτοί οι αλγόριθμοι ελέγχου δεν είναι κατάλληλοι για οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου λόγω της μη γραμμικότητας και της αβεβαιότητας των παραμέτρων του συστήματος κυψελών καυσίμου. Αυτοί οι αλγόριθμοι έχουν περιορισμούς, ειδικά όταν αντιμετωπίζουν δυναμικές αλλαγές φορτίου και διακυμάνσεις στις παραμέτρους του συστήματος, με αποτέλεσμα την απαράδεκτη απόδοση κλειστού βρόχου.
Επί του παρόντος, ο καταλληλότερος αλγόριθμος ελέγχου για συστήματα κυψελών καυσίμου είναι ο ασαφής έλεγχος. Βασιζόμενοι στον ασαφή έλεγχο, οι ερευνητές έχουν προτείνει έναν πιο λογικό αλγόριθμο ελέγχου που ονομάζεται ασαφής έλεγχος μεταβλητού τομέα. Αυτός ο αλγόριθμος διατηρεί τα πλεονεκτήματα του ασαφούς ελέγχου, όπως η ανεξαρτησία από ακριβή μοντέλα του ελεγχόμενου αντικειμένου, η απλότητα της δομής, η καλή προσαρμοστικότητα και η ευρωστία. Επιπλέον, αντιμετωπίζει τα ζητήματα της κακής ακρίβειας σταθερής κατάστασης και των στατικών σφαλμάτων που μπορεί να προκύψουν στον ασαφή έλεγχο. Χρησιμοποιώντας παράγοντες κλιμάκωσης για την επέκταση ή τη συστολή του ασαφούς τομέα, ο αλγόριθμος αυξάνει έμμεσα τον αριθμό των κανόνων ελέγχου, επιτυγχάνοντας μηδενικά σφάλματα σταθερής κατάστασης και έλεγχο υψηλής ακρίβειας. Επιπλέον, το ασαφές σύστημα επαυξητικού ελέγχου μεταβλητού τομέα εμφανίζει γρήγορη δυναμική απόκριση μέσα σε ένα μεγάλο εύρος σφαλμάτων, επιτρέποντας στο σύστημα να αποφεύγει τις νεκρές ζώνες προσαρμογής σε μικρές περιοχές απόκλισης και βελτιώνοντας περαιτέρω τη δυναμική και στατική απόδοση του συστήματος καθώς και την ευρωστία.
01
Μη γραμμικότητα και αβεβαιότητα των παραμέτρων του συστήματος κυψελών καυσίμου
Αν και τα οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου έχουν πλεονεκτήματα όπως χαμηλό θόρυβο, υψηλή απόδοση, καλή απόδοση ισχύος και μεγάλη αυτονομία με αέριο υδρογόνο ως πηγή ενέργειας, πολλές εσωτερικές διαδικασίες μεταφοράς πραγματοποιούνται ταυτόχρονα εντός της κυψέλης καυσίμου, όπως μεταφορά θερμότητας, μεταφορά φορτίου, προϊόν εκπομπή και παροχή αερίων αντίδρασης. Ως αποτέλεσμα, παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η ροή αέρα και το ρεύμα κατανέμονται άνισα κατά μήκος του πεδίου ροής των αντιδραστηρίων. Αυτό εισάγει μη γραμμικότητα και αβεβαιότητα στο σύστημα κυψελών καυσίμου και εάν αυτοί οι παράγοντες δεν ελέγχονται σωστά, μπορεί να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοση και την κατάσταση της υγείας της κυψέλης καυσίμου.
02
Πλεονεκτήματα του ασαφούς αυξητικού ελέγχου μεταβλητού τομέα
Ο ασαφής επαυξητικός έλεγχος μεταβλητού τομέα είναι μια βελτιστοποίηση που βασίζεται στον ασαφή έλεγχο. Όχι μόνο διατηρεί τα πλεονεκτήματα του ασαφούς ελέγχου, όπως την ανεξαρτησία από τα ακριβή μοντέλα του ελεγχόμενου αντικειμένου, την απλότητα της δομής, την καλή προσαρμοστικότητα και την ισχυρή στιβαρότητα, αλλά αντιμετωπίζει επίσης τα πιθανά ζητήματα της κακής ακρίβειας σταθερής κατάστασης και των στατικών σφαλμάτων στον ασαφή έλεγχο. Χρησιμοποιώντας παράγοντες κλιμάκωσης για την επέκταση ή τη συστολή του ασαφούς τομέα, οι κανόνες ελέγχου μπορούν να αυξηθούν έμμεσα, επιτρέποντας μηδενικά σφάλματα σταθερής κατάστασης και έλεγχο υψηλής ακρίβειας. Επιπλέον, η ταχύτητα δυναμικής απόκρισης του συστήματος ασαφούς επαυξητικού ελέγχου μεταβλητού τομέα είναι γρήγορη σε ένα ευρύ φάσμα σφαλμάτων, επιτρέποντας στο σύστημα να αποφεύγει τις νεκρές ζώνες προσαρμογής σε μικρές περιοχές αποκλίσεων και ενισχύοντας περαιτέρω τη δυναμική και στατική απόδοση του συστήματος καθώς και την ευρωστία.
Η Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που εστιάζει στην ανάπτυξη ηλεκτρικού πλαισίου, τον έλεγχο οχημάτων, τον ηλεκτρικό κινητήρα, τον ελεγκτή κινητήρα, το πακέτο μπαταριών και την ευφυή τεχνολογία πληροφοριών δικτύου του EV.
Επικοινωνήστε μαζί μας:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-11-2023
