Vid val av styralgoritmer för bränslecellssystem i vätgasdrivna bränslecellsfordon är det avgörande att beakta styrkraven och implementeringsnivån. En bra styralgoritm möjliggör exakt styrning av bränslecellsystemet, vilket eliminerar stationära fel och uppnår högprecisionsstyrning. Forskare har utforskat olika styralgoritmer för bränslecellssystem, inklusive proportionell-integralstyrning, tillståndsåterkopplingsstyrning, segmenterad prediktiv negativ återkopplingsstyrning, icke-linjär framkoppling och linjär kvadratisk regulatoråterkopplingsstyrning, samt generaliserad prediktiv styrning. Dessa styralgoritmer är dock inte väl lämpade för vätgasdrivna bränslecellsfordon på grund av icke-linjäriteten och osäkerheten i bränslecellsystemets parametrar. Dessa algoritmer har begränsningar, särskilt när de ställs inför dynamiska belastningsförändringar och variationer i systemparametrar, vilket resulterar i oacceptabel sluten slinga-prestanda.
För närvarande är den mest lämpliga styralgoritmen för bränslecellssystem fuzzy-reglering. Byggande på fuzzy-reglering har forskare föreslagit en mer rimlig styralgoritm som kallas variabel domän fuzzy inkrementell reglering. Denna algoritm behåller fördelarna med fuzzy-reglering, såsom oberoende av exakta modeller av det styrda objektet, enkelhet i strukturen, god anpassningsförmåga och robusthet. Dessutom åtgärdar den problemen med dålig stationär noggrannhet och statiska fel som kan uppstå vid fuzzy-reglering. Genom att använda skalningsfaktorer för att expandera eller krympa fuzzy-domänen ökar algoritmen indirekt antalet styrregler, vilket uppnår noll stationära fel och högprecisionsreglering. Dessutom uppvisar det variabla domänens fuzzy inkrementella styrsystem snabb dynamisk respons inom ett stort felområde, vilket gör det möjligt för systemet att undvika justeringsdödzoner inom små avvikelseområden och ytterligare förbättra systemets dynamiska och statiska prestanda samt robusthet.
01
Icke-linjäritet och osäkerhet hos bränslecellsystemets parametrar
Även om vätgasdrivna bränslecellsfordon har fördelar som lågt ljud, hög effektivitet, god effektprestanda och lång räckvidd med vätgas som energikälla, sker många interna transportprocesser samtidigt i bränslecellen, inklusive värmeöverföring, laddningsöverföring, produktutsläpp och tillförsel av reaktionsgaser. Som ett resultat fördelas faktorer som temperatur, fuktighet, luftflöde och ström ojämnt längs reaktantflödesfältet. Detta introducerar icke-linjäritet och osäkerhet i bränslecellsystemet, och om dessa faktorer inte kontrolleras ordentligt kan de ha negativa effekter på bränslecellens prestanda och hälsotillstånd.
02
Fördelar med variabel domän fuzzy inkrementell kontroll
Variabel domäns fuzzy inkrementell styrning är en optimering som bygger på fuzzy styrning. Den behåller inte bara fördelarna med fuzzy styrning, såsom oberoende av exakta modeller av det styrda objektet, enkel struktur, god anpassningsförmåga och stark robusthet, utan åtgärdar även potentiella problem med dålig stationär noggrannhet och statiska fel i fuzzy styrning. Genom att använda skalningsfaktorer för att expandera eller krympa fuzzy domänen kan styrreglerna indirekt ökas, vilket möjliggör noll stationära fel och högprecisionsstyrning. Dessutom är den dynamiska svarshastigheten för det variabla domänens fuzzy inkrementella styrsystem snabb inom ett brett felområde, vilket gör att systemet kan undvika justeringsdödzoner inom små avvikelseområden och ytterligare förbättra systemets dynamiska och statiska prestanda samt robusthet.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd är ett högteknologiskt företag som fokuserar på utveckling av elchassier, fordonsstyrning, elmotorer, motorstyrenheter, batteripaket och intelligent nätverksinformationsteknik för elbilar.
Kontakta oss:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Publiceringstid: 11 oktober 2023
