La scelta degli algoritmi di controllo per il sistema di celle a combustibile è crucialeveicoli a celle a combustibile a idrogenopoiché determina direttamente il livello di controllo raggiunto nel soddisfare i requisiti del veicolo. Un buon algoritmo di controllo consente un controllo preciso del sistema di celle a combustibile nei veicoli a celle a combustibile a idrogeno, con l’obiettivo di eliminare gli errori di stato stazionario e mantenere un controllo ad alta precisione. Precedenti ricercatori hanno esplorato vari algoritmi di controllo per il sistema di celle a combustibile, tra cui il controllo proporzionale-integrale, il controllo del feedback di stato, il controllo predittivo segmentato del feedback negativo, il feedforward non lineare con controllo del feedback del regolatore quadratico lineare e il controllo predittivo generalizzato. Tuttavia, questi algoritmi di controllo non sono adatti ai veicoli a celle a combustibile a idrogeno a causa della non linearità e delle incertezze dei parametri dei loro sistemi a celle a combustibile, che impongono limitazioni. In particolare, gli algoritmi di controllo convenzionali devono affrontare prestazioni a circuito chiuso inaccettabili quando si tratta di cambiamenti dinamici del carico e variazioni dei parametri di sistema. Attualmente, il controllo fuzzy è considerato più adatto ai sistemi di celle a combustibile. Basandosi su ciò, i ricercatori hanno proposto un algoritmo di controllo più ragionevole noto come controllo incrementale fuzzy a dominio variabile.
01 Nonlinearità del sistema di celle a combustibile e incertezza dei parametri del sistema
Sebbeneveicoli a celle a combustibileutilizzando l'idrogeno come fonte di energia offrono numerosi vantaggi come bassa rumorosità, alta efficienza, eccellenti prestazioni di potenza e lunga autonomia, ci sono processi di trasporto interno simultanei che si verificano all'interno della cella a combustibile, come trasferimento di calore, trasferimento di carica, emissioni di prodotti e fornitura di gas reagenti. La distribuzione non uniforme di fattori interni quali temperatura, umidità, flusso d'aria e corrente lungo il campo di flusso dei reagenti introduce non linearità e incertezze nel sistema di celle a combustibile. Il mancato controllo adeguato di questi fattori può avere effetti negativi sulle prestazioni e sullo stato di salute della cella a combustibile.
02 Vantaggi del controllo incrementale fuzzy con universo variabile
Il controllo incrementale fuzzy del dominio variabile è un'ottimizzazione basata sul controllo fuzzy. Conserva i vantaggi del controllo fuzzy, come non fare affidamento su un modello accurato dell'oggetto controllato, avere una struttura semplice, buona adattabilità e forte robustezza. Inoltre, risolve il problema della scarsa precisione in stato stazionario e dell'errore statico che il controllo fuzzy potrebbe presentare. Utilizzando fattori di scala per contrarre o espandere il dominio fuzzy, aumenta indirettamente il numero di regole di controllo, ottenendo un controllo privo di errori e ad alta precisione. Inoltre, la velocità di risposta dinamica del sistema di controllo fuzzy a dominio variabile è elevata entro un ampio intervallo di errore, consentendo al sistema di evitare zone morte di regolazione entro piccoli intervalli di deviazione, migliorando ulteriormente le prestazioni dinamiche e statiche del sistema, nonché la robustezza.
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01Nonlinearità del sistema di celle a combustibile e incertezza dei parametri del sistema
Orario di pubblicazione: 05 gennaio 2024
