La scelta degli algoritmi di controllo per il sistema a celle a combustibile è cruciale perveicoli 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 a celle a combustibile nei veicoli a celle a combustibile a idrogeno, con l'obiettivo di eliminare gli errori a regime e mantenere un controllo ad alta precisione. Precedenti ricerche hanno esplorato diversi algoritmi di controllo per il sistema a celle a combustibile, tra cui il controllo proporzionale-integrale, il controllo a retroazione di stato, il controllo a retroazione negativa predittiva segmentata, il feedforward non lineare con controllo a retroazione del regolatore lineare quadratico 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 delle limitazioni. In particolare, gli algoritmi di controllo convenzionali presentano prestazioni a ciclo chiuso inaccettabili quando si tratta di variazioni dinamiche del carico e dei parametri del sistema. Attualmente, il controllo fuzzy è considerato più adatto ai sistemi a celle a combustibile. Partendo da questo presupposto, i ricercatori hanno proposto un algoritmo di controllo più ragionevole noto come controllo incrementale fuzzy a dominio variabile.
01 Non linearità del sistema a celle a combustibile e incertezza dei parametri del sistema
Sebbeneveicoli a celle a combustibileSebbene l'utilizzo dell'idrogeno come fonte di energia offra numerosi vantaggi, come bassa rumorosità, elevata efficienza, eccellenti prestazioni energetiche e lunga autonomia, all'interno della cella a combustibile avvengono simultaneamente diversi processi di trasporto, quali trasferimento di calore, trasferimento di carica, emissioni di prodotto 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 della cella a combustibile. Un controllo inadeguato 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 a dominio variabile è un'ottimizzazione basata sul controllo fuzzy. Mantiene i vantaggi del controllo fuzzy, come il non dipendere da un modello preciso dell'oggetto controllato, la struttura semplice, la buona adattabilità e la forte robustezza. Inoltre, affronta il problema della scarsa precisione a regime e dell'errore statico che il controllo fuzzy può presentare. Utilizzando fattori di scala per contrarre o espandere il dominio fuzzy, aumenta indirettamente il numero di regole di controllo, ottenendo un controllo preciso e privo di errori. Infine, la velocità di risposta dinamica del sistema di controllo fuzzy a dominio variabile è elevata anche in presenza di un ampio intervallo di errore, consentendo al sistema di evitare zone morte di regolazione in presenza di piccoli intervalli di deviazione, migliorando ulteriormente le prestazioni dinamiche e statiche del sistema, nonché la sua robustezza.
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01Non linearità del sistema a celle a combustibile e incertezza dei parametri del sistema
Data di pubblicazione: 05-gen-2024
