La scelta degli algoritmi di controllo per il sistema di celle a combustibile è fondamentale 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 di celle a combustibile nei veicoli a celle a combustibile a idrogeno, con l'obiettivo di eliminare gli errori in regime 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 a feedback di stato, il controllo a feedback negativo predittivo segmentato, il controllo a feedforward non lineare con 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 parametriche dei loro sistemi di celle a combustibile, che impongono delle limitazioni. In particolare, gli algoritmi di controllo convenzionali presentano prestazioni in anello chiuso inaccettabili quando si tratta di variazioni dinamiche del carico e dei parametri di sistema. Attualmente, il controllo fuzzy è considerato più adatto ai sistemi di celle a combustibile. Sulla base di ciò, 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 energetica offra numerosi vantaggi, come bassa rumorosità, elevata efficienza, eccellenti prestazioni energetiche e lunga autonomia, all'interno della cella a combustibile si verificano simultaneamente processi di trasporto interno, come il trasferimento di calore, il trasferimento di carica, le emissioni dei prodotti e l'erogazione di gas reagenti. La distribuzione non uniforme di fattori interni come 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. Il mancato controllo 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 basarsi su un modello accurato dell'oggetto controllato, la semplicità della struttura, la buona adattabilità e l'elevata robustezza. Inoltre, risolve il problema della scarsa accuratezza in stato stazionario 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 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 sua robustezza.
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01Non linearità del sistema a celle a combustibile e incertezza dei parametri del sistema
Data di pubblicazione: 05-01-2024
