При выборе алгоритмов управления системой топливных элементов в водородных автомобилях крайне важно учитывать требования к управлению и уровень реализации. Хороший алгоритм управления позволяет точно управлять системой топливных элементов, устраняя ошибки в установившемся режиме и обеспечивая высокоточное управление. Исследователи изучали различные алгоритмы управления для систем топливных элементов, включая пропорционально-интегральное управление, управление с обратной связью по состоянию, сегментированное прогнозирующее управление с отрицательной обратной связью, нелинейное управление с прямой связью и линейно-квадратичное управление с обратной связью, а также обобщенное прогнозирующее управление. Однако эти алгоритмы управления плохо подходят для водородных автомобилей из-за нелинейности и неопределенности параметров системы топливных элементов. Эти алгоритмы имеют ограничения, особенно при динамических изменениях нагрузки и вариациях параметров системы, что приводит к неприемлемой работе замкнутой системы.
В настоящее время наиболее подходящим алгоритмом управления для топливных элементов является нечеткое управление. Основываясь на нечетком управлении, исследователи предложили более рациональный алгоритм управления, называемый нечетким инкрементальным управлением с переменной областью определения. Этот алгоритм сохраняет преимущества нечеткого управления, такие как независимость от точных моделей управляемого объекта, простота структуры, хорошая адаптивность и робастность. Кроме того, он решает проблемы низкой точности в установившемся режиме и статических ошибок, которые могут возникать в нечетком управлении. Используя масштабирующие коэффициенты для расширения или сужения нечеткой области, алгоритм косвенно увеличивает количество правил управления, достигая нулевых ошибок в установившемся режиме и высокоточного управления. Более того, система нечеткого инкрементального управления с переменной областью определения демонстрирует быструю динамическую реакцию в широком диапазоне ошибок, что позволяет системе избегать мертвых зон регулировки в малых диапазонах отклонений и дополнительно улучшает динамические и статические характеристики системы, а также ее робастность.
01
Нелинейность и неопределенность параметров системы топливных элементов.
Несмотря на такие преимущества автомобилей на водородных топливных элементах, как низкий уровень шума, высокая эффективность, хорошие энергетические характеристики и большой запас хода при использовании водорода в качестве источника энергии, внутри топливного элемента одновременно происходит множество внутренних процессов переноса, включая теплопередачу, перенос заряда, выбросы продуктов реакции и подачу реакционных газов. В результате такие факторы, как температура, влажность, поток воздуха и ток, распределяются неравномерно вдоль поля потока реагентов. Это вносит нелинейность и неопределенность в систему топливного элемента, и если эти факторы не контролируются должным образом, они могут негативно повлиять на производительность и состояние топливного элемента.
02
Преимущества нечеткого инкрементального управления с переменной областью определения.
Нечеткое инкрементальное управление с переменной областью определения — это оптимизация, основанная на нечетком управлении. Оно не только сохраняет преимущества нечеткого управления, такие как независимость от точных моделей управляемого объекта, простота структуры, хорошая адаптивность и высокая робастность, но и решает потенциальные проблемы низкой точности в установившемся режиме и статических ошибок в нечетком управлении. Используя масштабирующие коэффициенты для расширения или сужения нечеткой области, правила управления могут быть косвенно увеличены, что позволяет достичь нулевых ошибок в установившемся режиме и высокоточной системы управления. Кроме того, скорость динамического отклика системы нечеткого инкрементального управления с переменной областью определения высока в широком диапазоне ошибок, что позволяет системе избегать мертвых зон регулировки в малых диапазонах отклонений и дополнительно повышает динамические и статические характеристики системы, а также ее робастность.
Компания Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd. — это 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
Дата публикации: 11 октября 2023 г.
