Pro výběr algoritmů řízení systému palivových článků ve vozidlech s vodíkovými palivovými články je zásadní zvážit požadavky na řízení a úroveň implementace. Dobrý řídicí algoritmus umožňuje přesné řízení systému palivových článků, eliminuje chyby v ustáleném stavu a dosahuje vysoce přesného řízení. Výzkumníci zkoumali různé řídicí algoritmy pro systémy palivových článků, včetně proporcionálně-integrálního řízení, řízení se stavovou zpětnou vazbou, segmentovaného prediktivního řízení se negativní zpětnou vazbou, nelineárního dopředného a lineárního kvadratického regulátoru se zpětnou vazbou a zobecněného prediktivního řízení. Tyto řídicí algoritmy však nejsou pro vozidla s vodíkovými palivovými články příliš vhodné kvůli nelinearitě a nejistotě parametrů systému palivových článků. Tyto algoritmy mají omezení, zejména pokud čelíte dynamickým změnám zatížení a kolísání parametrů systému, což vede k nepřijatelnému výkonu v uzavřené smyčce.
V současné době je nejvhodnějším algoritmem řízení pro systémy palivových článků fuzzy řízení. Na základě fuzzy řízení vědci navrhli rozumnější algoritmus řízení nazývaný fuzzy inkrementální řízení s proměnnou doménou. Tento algoritmus si zachovává výhody fuzzy řízení, jako je nezávislost na přesných modelech řízeného objektu, jednoduchost struktury, dobrá adaptabilita a robustnost. Kromě toho řeší problémy s nízkou přesností v ustáleném stavu a statickými chybami, které mohou při fuzzy řízení vzniknout. Použitím škálovacích faktorů k rozšíření nebo zmenšení fuzzy domény algoritmus nepřímo zvyšuje počet regulačních pravidel, čímž dosahuje nulových chyb v ustáleném stavu a vysoce přesného řízení. Systém fuzzy inkrementálního řízení s proměnnou doménou navíc vykazuje rychlou dynamickou odezvu ve velkém rozsahu chyb, což umožňuje systému vyhnout se mrtvým zónám nastavení v malých rozsazích odchylek a dále zlepšuje dynamický a statický výkon a robustnost systému.
01
Nelinearita a nejistota parametrů systému palivových článků
Přestože vozidla na vodíkové palivové články mají s plynným vodíkem jako zdrojem energie výhody, jako je nízká hlučnost, vysoká účinnost, dobrý výkon a dlouhý dojezd, v palivovém článku probíhá současně mnoho vnitřních transportních procesů, včetně přenosu tepla, přenosu náboje, emise produktů a dodávky reakčních plynů. V důsledku toho jsou faktory, jako je teplota, vlhkost, proudění vzduchu a proud, nerovnoměrně rozloženy podél pole proudění reaktantu. To do systému palivového článku vnáší nelinearitu a nejistotu a pokud tyto faktory nejsou řádně řízeny, mohou mít nepříznivé účinky na výkon a stav palivového článku.
02
Výhody fuzzy inkrementálního řízení s proměnnou doménou
Fuzzy inkrementální řízení s proměnnou doménou je optimalizace postavená na fuzzy řízení. Nejenže si zachovává výhody fuzzy řízení, jako je nezávislost na přesných modelech řízeného objektu, jednoduchost struktury, dobrá adaptabilita a vysoká robustnost, ale také řeší potenciální problémy nízké přesnosti v ustáleném stavu a statických chyb ve fuzzy řízení. Použitím škálovacích faktorů k rozšíření nebo zmenšení fuzzy domény lze nepřímo zvýšit pravidla řízení, což umožňuje nulové chyby v ustáleném stavu a vysoce přesné řízení. Dynamická rychlost odezvy fuzzy inkrementálního řízení s proměnnou doménou je navíc vysoká v širokém rozsahu chyb, což umožňuje systému vyhnout se mrtvým zónám nastavení v rámci malých rozsahů odchylek a dále zvyšuje dynamický a statický výkon a robustnost systému.
Společnost Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd. je high-tech podnik zaměřující se na vývoj elektrických podvozků, řízení vozidel, elektromotorů, regulátorů motorů, bateriových sad a inteligentních síťových informačních technologií pro elektromobily.
Kontaktujte nás:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Čas zveřejnění: 11. října 2023
