Przy wyborze algorytmów sterowania układem ogniw paliwowych w pojazdach z ogniwami paliwowymi na wodór kluczowe jest rozważenie wymagań dotyczących sterowania i poziomu wdrożenia. Dobry algorytm sterowania umożliwia precyzyjne sterowanie układem ogniw paliwowych, eliminując błędy stanu ustalonego i uzyskując sterowanie o wysokiej precyzji. Naukowcy zbadali różne algorytmy sterowania dla układów ogniw paliwowych, w tym sterowanie proporcjonalno-całkowe, sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym stanu, segmentowane predykcyjne sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym ujemnym, nieliniowe sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym wyprzedzającym i liniowym sterowaniem regulatora kwadratowego oraz uogólnione sterowanie predykcyjne. Jednak te algorytmy sterowania nie są dobrze dostosowane do pojazdów z ogniwami paliwowymi na wodór ze względu na nieliniowość i niepewność parametrów układu ogniw paliwowych. Algorytmy te mają ograniczenia, zwłaszcza w obliczu dynamicznych zmian obciążenia i zmian parametrów układu, co skutkuje niedopuszczalną wydajnością pętli zamkniętej.
Obecnie najbardziej odpowiednim algorytmem sterowania dla systemów ogniw paliwowych jest sterowanie rozmyte. Opierając się na sterowaniu rozmytym, badacze zaproponowali bardziej rozsądny algorytm sterowania zwany rozmytym sterowaniem przyrostowym o zmiennej domenie. Algorytm ten zachowuje zalety sterowania rozmytego, takie jak niezależność od precyzyjnych modeli kontrolowanego obiektu, prostota struktury, dobra adaptowalność i solidność. Ponadto rozwiązuje problemy niskiej dokładności stanu ustalonego i błędów statycznych, które mogą wystąpić w sterowaniu rozmytym. Poprzez wykorzystanie współczynników skalowania w celu rozszerzenia lub zwężenia domeny rozmytej, algorytm pośrednio zwiększa liczbę reguł sterowania, osiągając zerowe błędy stanu ustalonego i sterowanie o wysokiej precyzji. Ponadto system sterowania rozmytego o zmiennej domenie wykazuje szybką odpowiedź dynamiczną w szerokim zakresie błędów, umożliwiając systemowi unikanie martwych stref regulacji w małych zakresach odchyleń i dalszą poprawę dynamicznej i statycznej wydajności systemu, a także jego solidności.
01
Nieliniowość i niepewność parametrów układu ogniw paliwowych
Chociaż pojazdy z ogniwami paliwowymi na wodór mają zalety takie jak niski poziom hałasu, wysoka wydajność, dobra moc i duży zasięg jazdy z gazem wodorowym jako źródłem energii, wiele procesów transportu wewnętrznego zachodzi jednocześnie w ogniwie paliwowym, w tym przenoszenie ciepła, przenoszenie ładunku, emisja produktu i dostarczanie gazów reakcyjnych. W rezultacie czynniki takie jak temperatura, wilgotność, przepływ powietrza i prąd są nierównomiernie rozłożone wzdłuż pola przepływu reagentów. Wprowadza to nieliniowość i niepewność do układu ogniw paliwowych, a jeśli czynniki te nie są odpowiednio kontrolowane, mogą mieć niekorzystny wpływ na wydajność i stan zdrowia ogniwa paliwowego.
02
Zalety sterowania przyrostowego rozmytego o zmiennej domenie
Zmienna domena rozmytego sterowania przyrostowego to optymalizacja oparta na rozmytym sterowaniu. Nie tylko zachowuje zalety rozmytego sterowania, takie jak niezależność od precyzyjnych modeli kontrolowanego obiektu, prostota struktury, dobra adaptowalność i duża wytrzymałość, ale także rozwiązuje potencjalne problemy niskiej dokładności stanu ustalonego i błędów statycznych w rozmytym sterowaniu. Poprzez użycie współczynników skalowania w celu rozszerzenia lub zwężenia rozmytej domeny, reguły sterowania mogą być pośrednio zwiększane, umożliwiając zerowe błędy stanu ustalonego i sterowanie o wysokiej precyzji. Ponadto, dynamiczna prędkość odpowiedzi rozmytego sterowania przyrostowego zmiennej domeny jest szybka w szerokim zakresie błędów, co pozwala systemowi uniknąć martwych stref regulacji w małych zakresach odchyleń i dodatkowo zwiększa dynamiczną i statyczną wydajność systemu, a także jego wytrzymałość.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd to przedsiębiorstwo high-tech zajmujące się rozwojem podwozi elektrycznych, sterowania pojazdami, silników elektrycznych, sterowników silników, akumulatorów oraz inteligentnej technologii informacyjnej sieci pojazdów elektrycznych.
Skontaktuj się z nami:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Czas publikacji: 11-paź-2023
