Для выбора алгоритмов управления системой топливных элементов в автомобилях на водородных топливных элементах крайне важно учитывать требования к управлению и уровень реализации. Хороший алгоритм управления позволяет точно управлять системой топливных элементов, устраняя ошибки установившегося состояния и достигая высокоточного управления. Исследователи изучили различные алгоритмы управления для систем топливных элементов, включая пропорционально-интегральное управление, управление обратной связью по состоянию, сегментированное прогнозирующее управление отрицательной обратной связью, нелинейное прямое управление и управление обратной связью линейного квадратичного регулятора, а также обобщенное прогнозирующее управление. Однако эти алгоритмы управления не очень хорошо подходят для автомобилей на водородных топливных элементах из-за нелинейности и неопределенности параметров системы топливных элементов. Эти алгоритмы имеют ограничения, особенно при столкновении с динамическими изменениями нагрузки и изменениями параметров системы, что приводит к неприемлемой производительности замкнутого контура.
В настоящее время наиболее подходящим алгоритмом управления для систем топливных элементов является нечеткое управление. Основываясь на нечетком управлении, исследователи предложили более разумный алгоритм управления, называемый нечетким инкрементальным управлением с переменной областью. Этот алгоритм сохраняет преимущества нечеткого управления, такие как независимость от точных моделей контролируемого объекта, простота структуры, хорошая адаптивность и надежность. Кроме того, он решает проблемы низкой точности установившегося состояния и статических ошибок, которые могут возникнуть при нечетком управлении. Используя масштабирующие коэффициенты для расширения или сжатия нечеткой области, алгоритм косвенно увеличивает количество правил управления, достигая нулевых ошибок установившегося состояния и высокоточного управления. Кроме того, система нечеткого инкрементального управления с переменной областью демонстрирует быстрый динамический отклик в большом диапазоне ошибок, что позволяет системе избегать мертвых зон регулировки в пределах небольших диапазонов отклонений и дополнительно улучшая динамические и статические характеристики системы, а также надежность.
01
Нелинейность и неопределенность параметров системы топливных элементов
Хотя автомобили на водородных топливных элементах имеют такие преимущества, как низкий уровень шума, высокая эффективность, хорошие энергетические характеристики и большой запас хода с водородным газом в качестве источника энергии, многие внутренние транспортные процессы происходят одновременно внутри топливного элемента, включая передачу тепла, перенос заряда, выбросы продуктов и подачу реакционных газов. В результате такие факторы, как температура, влажность, воздушный поток и ток, распределяются неравномерно вдоль поля потока реагентов. Это вносит нелинейность и неопределенность в систему топливных элементов, и если эти факторы не контролируются должным образом, они могут оказать неблагоприятное воздействие на производительность и состояние работоспособности топливного элемента.
02
Преимущества нечеткого инкрементного управления с переменной областью
Нечеткое инкрементальное управление переменной области — это оптимизация, построенная на нечетком управлении. Оно не только сохраняет преимущества нечеткого управления, такие как независимость от точных моделей контролируемого объекта, простота структуры, хорошая адаптивность и высокая надежность, но и решает потенциальные проблемы низкой точности установившегося состояния и статических ошибок в нечетком управлении. Используя масштабирующие коэффициенты для расширения или сжатия нечеткой области, правила управления могут быть косвенно увеличены, что обеспечивает нулевые ошибки установившегося состояния и высокоточное управление. Кроме того, скорость динамического отклика системы нечеткого инкрементального управления переменной области высока в широком диапазоне ошибок, что позволяет системе избегать мертвых зон регулировки в пределах небольших диапазонов отклонений и дополнительно повышает динамические и статические характеристики системы, а также надежность.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd — высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на разработке электрических шасси, систем управления транспортными средствами, электродвигателей, контроллеров двигателей, аккумуляторных батарей и интеллектуальных сетевых информационных технологий для электромобилей.
Связаться с нами:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Время публикации: 11 октября 2023 г.
