For valg av kontrollalgoritmer for brenselcellesystemer i hydrogenbrenselcellekjøretøy er det avgjørende å vurdere kontrollkravene og implementeringsnivået. En god kontrollalgoritme muliggjør presis kontroll av brenselcellesystemet, eliminerer steady-state-feil og oppnår høy presisjonskontroll. Forskere har utforsket ulike kontrollalgoritmer for brenselcellesystemer, inkludert proporsjonal-integralkontroll, tilstandstilbakekoblingskontroll, segmentert prediktiv negativ tilbakekoblingskontroll, ikke-lineær feedforward og lineær kvadratisk regulatortilbakekoblingskontroll, og generalisert prediktiv kontroll. Imidlertid er disse kontrollalgoritmene ikke godt egnet for hydrogenbrenselcellekjøretøy på grunn av ikke-lineariteten og usikkerheten til brenselcellesystemets parametere. Disse algoritmene har begrensninger, spesielt når de står overfor dynamiske belastningsendringer og variasjoner i systemparametere, noe som resulterer i uakseptabel lukket sløyfe-ytelse.
For tiden er fuzzy-kontroll den mest passende kontrollalgoritmen for brenselcellesystemer. Byggende på fuzzy-kontroll har forskere foreslått en mer fornuftig kontrollalgoritme kalt variabel domene fuzzy inkrementell kontroll. Denne algoritmen beholder fordelene med fuzzy-kontroll, som uavhengighet fra presise modeller av det kontrollerte objektet, enkelhet i strukturen, god tilpasningsevne og robusthet. I tillegg adresserer den problemene med dårlig steady-state-nøyaktighet og statiske feil som kan oppstå i fuzzy-kontroll. Ved å bruke skaleringsfaktorer for å utvide eller redusere fuzzy-domenet, øker algoritmen indirekte antallet kontrollregler, og oppnår null steady-state-feil og høy presisjonskontroll. Videre viser det variable domene fuzzy inkrementelle kontrollsystemet rask dynamisk respons innenfor et stort feilområde, noe som gjør det mulig for systemet å unngå justeringsdødsoner innenfor små avviksområder og ytterligere forbedre systemets dynamiske og statiske ytelse samt robusthet.
01
Ikke-linearitet og usikkerhet i parametrene til brenselcellesystemet
Selv om hydrogenbrenselcellekjøretøy har fordeler som lavt støynivå, høy effektivitet, god effekt og lang rekkevidde med hydrogengass som energikilde, skjer mange interne transportprosesser samtidig i brenselcellen, inkludert varmeoverføring, ladningsoverføring, produktutslipp og tilførsel av reaksjonsgasser. Som et resultat fordeles faktorer som temperatur, fuktighet, luftstrøm og strøm ujevnt langs reaktantstrømningsfeltet. Dette introduserer ikke-linearitet og usikkerhet i brenselcellesystemet, og hvis disse faktorene ikke kontrolleres riktig, kan de ha negative effekter på brenselcellens ytelse og helsetilstand.
02
Fordeler med variabel domene fuzzy inkrementell kontroll
Variabel domene fuzzy inkrementell kontroll er en optimalisering bygd på fuzzy kontroll. Den beholder ikke bare fordelene med fuzzy kontroll, som uavhengighet fra presise modeller av det kontrollerte objektet, enkelhet i strukturen, god tilpasningsevne og sterk robusthet, men adresserer også potensielle problemer med dårlig steady-state nøyaktighet og statiske feil i fuzzy kontroll. Ved å bruke skaleringsfaktorer for å utvide eller redusere fuzzy-domenet, kan kontrollreglene indirekte økes, noe som muliggjør null steady-state feil og høy presisjonskontroll. I tillegg er den dynamiske responshastigheten til det variable domene fuzzy inkrementelle kontrollsystemet raskt innenfor et bredt feilområde, slik at systemet kan unngå justeringsdødsoner innenfor små avviksområder og ytterligere forbedre systemets dynamiske og statiske ytelse samt robusthet.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd er en høyteknologisk bedrift som fokuserer på utvikling av elektriske chassis, kjøretøykontroll, elektriske motorer, motorkontrollere, batteripakker og intelligent nettverksinformasjonsteknologi for elbiler.
Kontakt oss:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Publisert: 11. oktober 2023
