Die Wahl der Regelalgorithmen für das Brennstoffzellensystem ist entscheidend fürWasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugeda er direkt den Grad der Kontrolle bestimmt, mit dem die Fahrzeuganforderungen erfüllt werden. Ein guter Steueralgorithmus ermöglicht eine präzise Steuerung des Brennstoffzellensystems in Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen mit dem Ziel, stationäre Fehler zu eliminieren und eine hochpräzise Steuerung aufrechtzuerhalten. Frühere Forscher haben verschiedene Steueralgorithmen für das Brennstoffzellensystem untersucht, darunter Proportional-Integral-Steuerung, Zustandsrückkopplungsregelung, segmentierte prädiktive negative Rückkopplungsregelung, nichtlineare Vorwärtskopplung mit linearer quadratischer Reglerrückkopplungsregelung und verallgemeinerte prädiktive Regelung. Diese Steueralgorithmen sind jedoch für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge aufgrund der Nichtlinearität und der Parameterunsicherheiten ihrer Brennstoffzellensysteme, die Einschränkungen mit sich bringen, nicht gut geeignet. Insbesondere weisen herkömmliche Steueralgorithmen bei dynamischen Laständerungen und Schwankungen der Systemparameter eine inakzeptable Leistung im geschlossenen Regelkreis auf. Derzeit wird die Fuzzy-Regelung als besser geeignet für Brennstoffzellensysteme angesehen. Darauf aufbauend haben Forscher einen praktischeren Steueralgorithmus vorgeschlagen, der als Fuzzy-Inkrementalregelung mit variabler Domäne bekannt ist.
01 Nichtlinearität des Brennstoffzellensystems und Unsicherheit der Systemparameter
ObwohlBrennstoffzellenfahrzeugeDie Nutzung von Wasserstoff als Energiequelle bietet zahlreiche Vorteile wie geringe Geräuschentwicklung, hohe Effizienz, hervorragende Leistung und große Reichweite. Innerhalb der Brennstoffzelle finden jedoch gleichzeitig interne Transportprozesse wie Wärmeübertragung, Ladungstransfer, Produktemissionen und die Zufuhr von Reaktantengasen statt. Die ungleichmäßige Verteilung interner Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftstrom und Stromstärke entlang des Reaktantenströmungsfelds führt zu Nichtlinearität und Unsicherheiten im Brennstoffzellensystem. Eine unzureichende Kontrolle dieser Faktoren kann sich negativ auf die Leistung und den Zustand der Brennstoffzelle auswirken.
02 Vorteile der Fuzzy-Inkrementalregelung mit variablem Universum
Die Fuzzy-Inkrementalregelung mit variablem Bereich ist eine Optimierung auf Basis der Fuzzy-Regelung. Sie behält die Vorteile der Fuzzy-Regelung bei, wie z. B. die Unabhängigkeit von einem genauen Modell des Regelobjekts, die einfache Struktur, die gute Anpassungsfähigkeit und die hohe Robustheit. Darüber hinaus behebt sie die Probleme der bei Fuzzy-Regelung auftretenden geringen stationären Genauigkeit und statischen Fehler. Durch die Verwendung von Skalierungsfaktoren zur Verkleinerung oder Erweiterung des Fuzzy-Bereichs erhöht sie indirekt die Anzahl der Regelregeln und ermöglicht so eine fehlerfreie und hochpräzise Regelung. Darüber hinaus ist die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit der Fuzzy-Regelung mit variablem Bereich innerhalb eines großen Fehlerbereichs hoch, wodurch Anpassungstotzonen innerhalb kleiner Abweichungsbereiche vermieden werden. Dies verbessert die dynamische und statische Leistung sowie die Robustheit des Systems weiter.
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01Nichtlinearität des Brennstoffzellensystems und Unsicherheit der Systemparameter
Beitragszeit: 05.01.2024
