Pri výbere algoritmov riadenia systému palivových článkov vo vozidlách s vodíkovými palivovými článkami je nevyhnutné zvážiť požiadavky na riadenie a úroveň implementácie. Dobrý riadiaci algoritmus umožňuje presné riadenie systému palivových článkov, eliminuje chyby v ustálenom stave a dosahuje vysoko presné riadenie. Výskumníci skúmali rôzne riadiace algoritmy pre systémy palivových článkov, vrátane proporcionálne-integrálneho riadenia, riadenia so spätnou väzbou v stave, segmentovaného prediktívneho riadenia so spätnou väzbou v negatívnom stave, nelineárneho dopredného riadenia a riadenia so spätnou väzbou v lineárnom kvadratickom regulátore a zovšeobecneného prediktívneho riadenia. Tieto riadiace algoritmy však nie sú vhodné pre vozidlá s vodíkovými palivovými článkami kvôli nelinearite a neistote parametrov systému palivových článkov. Tieto algoritmy majú obmedzenia, najmä keď čelia dynamickým zmenám zaťaženia a kolísaniu parametrov systému, čo vedie k neprijateľnému výkonu v uzavretej slučke.
V súčasnosti je najvhodnejším riadiacim algoritmom pre systémy palivových článkov fuzzy riadenie. Na základe fuzzy riadenia výskumníci navrhli rozumnejší riadiaci algoritmus nazývaný fuzzy inkrementálne riadenie s premennou doménou. Tento algoritmus si zachováva výhody fuzzy riadenia, ako je nezávislosť od presných modelov riadeného objektu, jednoduchosť štruktúry, dobrá prispôsobivosť a robustnosť. Okrem toho rieši problémy nízkej presnosti v ustálenom stave a statických chýb, ktoré môžu vzniknúť pri fuzzy riadení. Použitím škálovacích faktorov na rozšírenie alebo zúženie fuzzy domény algoritmus nepriamo zvyšuje počet riadiacich pravidiel, čím dosahuje nulové chyby v ustálenom stave a vysoko presné riadenie. Okrem toho, fuzzy inkrementálny riadiaci systém s premennou doménou vykazuje rýchlu dynamickú odozvu vo veľkom rozsahu chýb, čo umožňuje systému vyhnúť sa mŕtvym zónam nastavenia v rámci malých rozsahov odchýlok a ďalej zlepšuje dynamický a statický výkon a robustnosť systému.
01
Nelinearita a neistota parametrov systému palivových článkov
Hoci vozidlá na vodíkové palivové články majú výhody, ako je nízka hlučnosť, vysoká účinnosť, dobrý výkon a dlhý dojazd s vodíkom ako zdrojom energie, v palivovom článku prebieha súčasne mnoho vnútorných transportných procesov vrátane prenosu tepla, prenosu náboja, emisií produktov a dodávky reakčných plynov. V dôsledku toho sú faktory, ako je teplota, vlhkosť, prúdenie vzduchu a prúd, nerovnomerne rozložené pozdĺž poľa prúdenia reaktantov. To zavádza do systému palivových článkov nelinearitu a neistotu a ak tieto faktory nie sú správne kontrolované, môžu mať nepriaznivé účinky na výkon a stav palivového článku.
02
Výhody fuzzy inkrementálneho riadenia s premennou doménou
Fuzzy inkrementálne riadenie s premennou doménou je optimalizácia postavená na fuzzy riadení. Nielenže si zachováva výhody fuzzy riadenia, ako je nezávislosť od presných modelov riadeného objektu, jednoduchosť štruktúry, dobrá adaptabilita a vysoká robustnosť, ale rieši aj potenciálne problémy nízkej presnosti v ustálenom stave a statických chýb vo fuzzy riadení. Použitím škálovacích faktorov na rozšírenie alebo zúženie fuzzy domény je možné nepriamo zvýšiť pravidlá riadenia, čo umožňuje nulové chyby v ustálenom stave a vysoko presné riadenie. Okrem toho je dynamická rýchlosť odozvy fuzzy inkrementálneho riadenia s premennou doménou vysoká v širokom rozsahu chýb, čo umožňuje systému vyhnúť sa mŕtvym zónam nastavenia v rámci malých rozsahov odchýlok a ďalej zlepšuje dynamický a statický výkon a robustnosť systému.
Spoločnosť Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd. je high-tech podnik zameraný na vývoj elektrických podvozkov, riadenie vozidiel, elektromotory, ovládače motorov, batériové bloky a inteligentné sieťové informačné technológie pre elektromobily.
Kontaktujte nás:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Čas uverejnenia: 11. októbra 2023
