Για την επιλογή αλγορίθμων ελέγχου συστημάτων κυψελών καυσίμου σε οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι απαιτήσεις ελέγχου και το επίπεδο υλοποίησης. 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 διερευνήσει διάφορους αλγόριθμους ελέγχου για συστήματα κυψελών καυσίμου, συμπεριλαμβανομένου του αναλογικού-ολοκληρωματικού ελέγχου, του ελέγχου ανάδρασης κατάστασης, του τμηματικού προγνωστικού ελέγχου αρνητικής ανάδρασης, του μη γραμμικού ελέγχου ανάδρασης με εμπρόσθια ανάδραση και του γραμμικού τετραγωνικού 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 μη αποδεκτή απόδοση κλειστού βρόχου.
Προς το παρόν, 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 σταδιακός 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 ανθεκτικότητα. Επιπλέον, αντιμετωπίζει τα ζητήματα της χαμηλής ακρίβειας σταθερής κατάστασης και των στατικών σφαλμάτων που μπορεί να προκύψουν στον ασαφή έλεγχο. Χρησιμοποιώντας συντελεστές κλιμάκωσης για την επέκταση ή τη συρρίκνωση του ασαφούς τομέα, ο αλγόριθμος αυξάνει έμμεσα τον αριθμό των κανόνων ελέγχου, επιτυγχάνοντας μηδενικά σφάλματα σταθερής κατάστασης και έλεγχο υψηλής ακρίβειας. Επιπλέον, το σύστημα ασαφούς σταδιακού ελέγχου μεταβλητού τομέα παρουσιάζει γρήγορη δυναμική απόκριση εντός ενός μεγάλου εύρους σφαλμάτων, επιτρέποντας στο σύστημα να αποφεύγει τις νεκρές ζώνες προσαρμογής εντός μικρών εύρων απόκλισης και βελτιώνοντας περαιτέρω τη δυναμική και στατική απόδοση και την ανθεκτικότητα του συστήματος.
01
Μη γραμμικότητα και αβεβαιότητα των παραμέτρων του συστήματος κυψελών καυσίμου
Παρόλο που τα οχήματα κυψελών καυσίμου υδρογόνου έχουν πλεονεκτήματα όπως χαμηλό θόρυβο, υψηλή απόδοση, καλή απόδοση ισχύος και μεγάλη αυτονομία οδήγησης με αέριο υδρογόνο ως πηγή ενέργειας, πολλές εσωτερικές διεργασίες μεταφοράς συμβαίνουν ταυτόχρονα μέσα στο κελί καυσίμου, συμπεριλαμβανομένης της μεταφοράς θερμότητας, της μεταφοράς φορτίου, της εκπομπής προϊόντος και της παροχής αερίων αντίδρασης. Ως αποτέλεσμα, παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η ροή αέρα και το ρεύμα κατανέμονται άνισα κατά μήκος του πεδίου ροής των αντιδρώντων. Αυτό εισάγει μη γραμμικότητα και αβεβαιότητα στο σύστημα κυψελών καυσίμου και, εάν αυτοί οι παράγοντες δεν ελέγχονται σωστά, μπορούν να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοση και την κατάσταση της κυψέλης καυσίμου.
02
Πλεονεκτήματα του ασαφούς αυξητικού ελέγχου μεταβλητού τομέα
Ο ασαφής σταδιακός έλεγχος μεταβλητού τομέα είναι μια βελτιστοποίηση που βασίζεται στον ασαφή έλεγχο. Δεν διατηρεί μόνο τα πλεονεκτήματα του ασαφούς ελέγχου, όπως η ανεξαρτησία από ακριβή μοντέλα του ελεγχόμενου αντικειμένου, η απλότητα της δομής, η καλή προσαρμοστικότητα και η ισχυρή ανθεκτικότητα, αλλά αντιμετωπίζει επίσης τα πιθανά προβλήματα χαμηλής ακρίβειας σταθερής κατάστασης και στατικών σφαλμάτων στον ασαφή έλεγχο. Χρησιμοποιώντας συντελεστές κλιμάκωσης για την επέκταση ή τη συρρίκνωση 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 σταδιακού ελέγχου μεταβλητού τομέα είναι γρήγορη εντός ενός ευρέος φάσματος σφαλμάτων, επιτρέποντας στο σύστημα να αποφεύγει τις νεκρές ζώνες προσαρμογής εντός μικρών εύρων απόκλισης και ενισχύοντας περαιτέρω τη δυναμική και στατική απόδοση και την ανθεκτικότητα του συστήματος.
Η Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ηλεκτρικών σασί, τον έλεγχο οχημάτων, τον ηλεκτρικό κινητήρα, τον ελεγκτή κινητήρα, τη συστοιχία μπαταριών και την τεχνολογία έξυπνων δικτύων πληροφοριών για ηλεκτρικά οχήματα.
Επικοινωνήστε μαζί μας:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Ώρα δημοσίευσης: 11 Οκτωβρίου 2023
