Bij de selectie van regelalgoritmen voor brandstofcelsystemen in waterstofbrandstofcelvoertuigen 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 precieze regeling wordt bereikt. Onderzoekers hebben verschillende regelalgoritmen voor brandstofcelsystemen onderzocht, waaronder proportioneel-integrale regeling, toestandsfeedbackregeling, gesegmenteerde voorspellende negatieve feedbackregeling, niet-lineaire feedforward- en lineaire kwadratische regelaarfeedbackregeling en gegeneraliseerde voorspellende regeling. Deze regelalgoritmen zijn echter niet goed geschikt voor waterstofbrandstofcelvoertuigen vanwege de niet-lineariteit en onzekerheid van de parameters van het brandstofcelsysteem. Deze algoritmen hebben beperkingen, met name bij dynamische belastingveranderingen en variaties in systeemparameters, wat resulteert in onacceptabele prestaties van het gesloten regelcircuit.
Momenteel is fuzzy control het meest geschikte besturingsalgoritme voor brandstofcelsystemen. Voortbouwend op fuzzy control hebben onderzoekers een meer rationeel besturingsalgoritme voorgesteld, genaamd variabele domein fuzzy incrementele besturing. Dit algoritme behoudt de voordelen van fuzzy control, zoals onafhankelijkheid van precieze modellen van het te besturen object, eenvoudige structuur, goede aanpasbaarheid en robuustheid. Bovendien pakt het de problemen aan van slechte stationaire 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 besturingsregels, waardoor stationaire fouten van nul worden bereikt en een zeer nauwkeurige besturing mogelijk is. Verder vertoont het variabele domein fuzzy incrementele besturingssysteem een snelle dynamische respons binnen een groot foutbereik, waardoor het systeem aanpassingsdode zones binnen kleine afwijkingsbereiken kan vermijden en de dynamische en statische prestaties, evenals de robuustheid van het systeem, verder worden verbeterd.
01
Niet-lineariteit en onzekerheid van de parameters van het brandstofcelsysteem
Hoewel voertuigen met waterstofbrandstofcellen voordelen bieden zoals een laag geluidsniveau, een hoog rendement, goede vermogensprestaties en een grote actieradius met waterstofgas als energiebron, vinden er in de brandstofcel tegelijkertijd veel interne transportprocessen plaats, waaronder warmteoverdracht, ladingsoverdracht, productuitstoot en de aanvoer van reactiegassen. Hierdoor worden factoren zoals temperatuur, vochtigheid, luchtstroom en stroomsterkte ongelijkmatig verdeeld over het reactiestroomveld. 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 conditie van de brandstofcel.
02
Voordelen van fuzzy incrementele besturing met variabel domein
Variabele domein fuzzy incrementele besturing 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, eenvoudige structuur, goede aanpasbaarheid en sterke robuustheid, maar pakt ook de potentiële problemen van slechte stationaire nauwkeurigheid en statische fouten in fuzzy besturing aan. Door schaalfactoren te gebruiken om het fuzzy domein te vergroten of te verkleinen, kunnen de besturingsregels indirect worden uitgebreid, wat resulteert in nul stationaire fouten en zeer nauwkeurige besturing. Bovendien is de dynamische respons van het variabele domein fuzzy incrementele besturingssysteem snel binnen een breed foutbereik, waardoor het systeem aanpassingsdode zones binnen kleine afwijkingsbereiken kan vermijden en de dynamische en statische prestaties, evenals de robuustheid, verder worden verbeterd.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd is een hightechbedrijf dat 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 oktober 2023
