Bij de selectie van regelalgoritmen voor brandstofcelsystemen in waterstofvoertuigen is het cruciaal om rekening te houden met de regelvereisten en het implementatieniveau. Een goed regelalgoritme maakt een nauwkeurige regeling van het brandstofcelsysteem mogelijk, waardoor stationaire fouten worden geëlimineerd en een zeer nauwkeurige regeling wordt bereikt. Onderzoekers hebben verschillende regelalgoritmen voor brandstofcelsystemen onderzocht, waaronder proportioneel-integrale regeling, statusfeedbackregeling, gesegmenteerde voorspellende negatieve feedbackregeling, niet-lineaire feedforwardregeling en lineaire kwadratische regulatorfeedbackregeling, en gegeneraliseerde voorspellende regeling. Deze regelalgoritmen zijn echter niet geschikt voor waterstofvoertuigen vanwege de niet-lineariteit en onzekerheid van de parameters van het brandstofcelsysteem. Deze algoritmen hebben beperkingen, met name wanneer ze te maken hebben met dynamische belastingsveranderingen en variaties in systeemparameters, wat resulteert in onaanvaardbare gesloten-lusprestaties.
Fuzzy control is momenteel het meest geschikte regelalgoritme voor brandstofcelsystemen. Voortbouwend op fuzzy control hebben onderzoekers een logischer regelalgoritme voorgesteld, genaamd fuzzy incrementele controle in het variabele domein. Dit algoritme behoudt de voordelen van fuzzy control, zoals onafhankelijkheid van precieze modellen van het gecontroleerde object, eenvoud van de structuur, goede aanpasbaarheid en robuustheid. Bovendien pakt het de problemen aan van slechte steady-state nauwkeurigheid en statische fouten die kunnen optreden bij fuzzy control. Door schaalfactoren te gebruiken om het fuzzy domein te vergroten of te verkleinen, verhoogt het algoritme indirect het aantal regelregels, waardoor er nul steady-state fouten en een zeer nauwkeurige regeling worden bereikt. Bovendien vertoont het fuzzy incrementele regelsysteem in het variabele domein een snelle dynamische respons binnen een groot foutbereik, waardoor het systeem dode zones voor aanpassing binnen kleine afwijkingsbereiken kan vermijden en de dynamische en statische prestaties en robuustheid van het systeem verder worden verbeterd.
01
Niet-lineariteit en onzekerheid van de parameters van het brandstofcelsysteem
Hoewel waterstofvoertuigen voordelen bieden zoals een laag geluidsniveau, een hoge efficiëntie, goede prestaties en een grote actieradius met waterstofgas als energiebron, vinden er tegelijkertijd veel interne transportprocessen plaats in de brandstofcel, waaronder warmteoverdracht, ladingsoverdracht, productemissie en de toevoer van reactiegassen. Hierdoor worden factoren zoals temperatuur, vochtigheid, luchtstroom en stroomsterkte ongelijkmatig verdeeld over het reactantenstroomveld. Dit introduceert niet-lineariteit en onzekerheid in het brandstofcelsysteem, en als deze factoren niet goed worden beheerst, kunnen ze nadelige gevolgen hebben voor de prestaties en de gezondheidstoestand van de brandstofcel.
02
Voordelen van fuzzy incrementele controle in het variabele domein
Fuzzy incrementele besturing met variabel domein is een optimalisatie gebaseerd op fuzzy besturing. Het behoudt niet alleen de voordelen van fuzzy besturing, zoals onafhankelijkheid van precieze modellen van het te besturen object, eenvoud van structuur, goede aanpasbaarheid en sterke robuustheid, maar pakt ook de potentiële problemen aan van slechte steady-state nauwkeurigheid en statische fouten in fuzzy besturing. Door schaalfactoren te gebruiken om het fuzzy domein te vergroten of te verkleinen, kunnen de regelregels indirect worden verhoogd, wat resulteert in nul steady-state fouten en een zeer nauwkeurige besturing. Bovendien is de dynamische responssnelheid van het fuzzy incrementele besturingsysteem met variabel domein snel binnen een breed foutbereik, waardoor het systeem dode zones voor aanpassing binnen kleine afwijkingen kan vermijden en de dynamische en statische prestaties en robuustheid van het systeem verder worden verbeterd.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd is een hightechonderneming die zich richt op de ontwikkeling van elektrische chassis, voertuigbesturing, elektromotoren, motorcontrollers, accupakketten en intelligente netwerkinformatietechnologie voor elektrische voertuigen.
Neem contact met ons op:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Geplaatst op: 11-10-2023
