Для выбора алгоритмов управления системой топливных элементов в транспортных средствах на водородных топливных элементах крайне важно учитывать требования к управлению и уровень реализации. Хороший алгоритм управления позволяет точно управлять системой топливных элементов, устраняя установившиеся ошибки и достигая высокой точности управления. Исследователи исследовали различные алгоритмы управления системами топливных элементов, включая пропорционально-интегральное управление, управление с обратной связью по состоянию, управление с сегментированной прогнозирующей отрицательной обратной связью, управление с нелинейной прямой связью и линейным квадратичным регулятором с обратной связью, а также обобщенное прогнозирующее управление. Однако эти алгоритмы управления не очень подходят для транспортных средств на водородных топливных элементах из-за нелинейности и неопределенности параметров системы топливных элементов. Эти алгоритмы имеют ограничения, особенно когда они сталкиваются с динамическими изменениями нагрузки и изменениями параметров системы, что приводит к неприемлемой производительности с обратной связью.
В настоящее время наиболее подходящим алгоритмом управления системами топливных элементов является нечеткое управление. Опираясь на нечеткое управление, исследователи предложили более разумный алгоритм управления, называемый нечетким инкрементным управлением в переменной области. Этот алгоритм сохраняет преимущества нечеткого управления, такие как независимость от точных моделей объекта управления, простота структуры, хорошая адаптивность и надежность. Кроме того, он решает проблемы плохой установившейся точности и статических ошибок, которые могут возникнуть при нечетком управлении. Используя коэффициенты масштабирования для расширения или сужения нечеткой области, алгоритм косвенно увеличивает количество правил управления, достигая нулевых установившихся ошибок и высокоточного управления. Кроме того, система нечеткого инкрементного управления с переменной областью демонстрирует быстрый динамический отклик в широком диапазоне ошибок, что позволяет системе избегать мертвых зон регулировки в пределах небольших диапазонов отклонений и дополнительно улучшает динамические и статические характеристики системы, а также надежность.
01
Нелинейность и неопределенность параметров системы топливных элементов
Хотя транспортные средства на водородных топливных элементах имеют такие преимущества, как низкий уровень шума, высокая эффективность, хорошая мощность и большой запас хода при использовании газообразного водорода в качестве источника энергии, внутри топливного элемента одновременно происходят многие внутренние транспортные процессы, включая теплообмен, перенос заряда, выбросы и подача реакционных газов. В результате такие факторы, как температура, влажность, воздушный поток и ток, распределяются неравномерно по полю потока реагента. 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 топливного элемента.
02
Преимущества нечеткого пошагового управления в переменной области
Нечеткое инкрементное управление в переменной области — 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 надежность, но также решает потенциальные проблемы плохой установившейся точности и статических ошибок при нечетком управлении. Используя коэффициенты масштабирования для расширения или сужения нечеткой области, правила управления можно косвенно увеличить, обеспечивая нулевые установившиеся ошибки и высокоточное управление. Кроме того, скорость динамического реагирования системы нечеткого инкрементального управления с переменной областью 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, управлении транспортными средствами, электродвигателях, контроллерах двигателей, аккумуляторных блоках и интеллектуальных сетевых информационных технологиях 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.
