Для вибору алгоритмів керування системою паливних елементів у транспортних засобах на водневих паливних елементах важливо враховувати вимоги до керування та рівень реалізації. Хороший алгоритм керування дозволяє точно керувати системою паливних елементів, усуваючи похибки стаціонарного режиму та досягаючи високоточного керування. Дослідники досліджували різні алгоритми керування для систем паливних елементів, включаючи пропорційно-інтегральне керування, керування зі зворотним зв'язком за станом, сегментоване прогнозне керування з негативним зворотним зв'язком, нелінійне керування з прямим зворотним зв'язком та лінійно-квадратичним регулятором зі зворотним зв'язком, а також узагальнене прогнозне керування. Однак ці алгоритми керування не дуже добре підходять для транспортних засобів на водневих паливних елементах через нелінійність та невизначеність параметрів системи паливних елементів. Ці алгоритми мають обмеження, особливо коли стикаються з динамічними змінами навантаження та варіаціями параметрів системи, що призводить до неприйнятної роботи в замкнутому циклі.
Наразі найпридатнішим алгоритмом керування для систем паливних елементів є нечітке керування. Спираючись на нечітке керування, дослідники запропонували більш розумний алгоритм керування, який називається нечітким інкрементним керуванням зі змінною областю. Цей алгоритм зберігає переваги нечіткого керування, такі як незалежність від точних моделей об'єкта керування, простота структури, добра адаптивність та стійкість. Крім того, він вирішує проблеми низької точності стаціонарного режиму та статичних помилок, які можуть виникати в нечіткому управлінні. Використовуючи коефіцієнти масштабування для розширення або звуження нечіткої області, алгоритм опосередковано збільшує кількість правил керування, досягаючи нульових помилок стаціонарного режиму та високої точності керування. Крім того, система нечіткого інкрементального керування зі змінною областю демонструє швидку динамічну реакцію в широкому діапазоні помилок, що дозволяє системі уникати зон нечіткого регулювання в малих діапазонах відхилень та додатково покращує динамічні та статичні характеристики системи, а також стійкість.
01
Нелінійність та невизначеність параметрів системи паливних елементів
Хоча транспортні засоби на водневих паливних елементах мають такі переваги, як низький рівень шуму, висока ефективність, хороші характеристики потужності та великий запас ходу з водневим газоподібним джерелом енергії, багато внутрішніх процесів переносу відбуваються одночасно всередині паливного елемента, включаючи теплопередачу, перенос заряду, викид продуктів реакції та подачу реакційних газів. В результаті такі фактори, як температура, вологість, потік повітря та струм, розподіляються нерівномірно вздовж поля потоку реагентів. Це вносить нелінійність та невизначеність у систему паливних елементів, і якщо ці фактори належним чином не контролюються, вони можуть негативно впливати на продуктивність та стан паливного елемента.
02
Переваги нечіткого інкрементального керування у змінній області
Нечітке інкрементне керування зі змінною областю – це оптимізація, побудована на нечіткому управлінні. Воно не тільки зберігає переваги нечіткого керування, такі як незалежність від точних моделей об'єкта керування, простота структури, добра адаптивність та висока стійкість, але й вирішує потенційні проблеми низької точності стаціонарного режиму та статичних помилок у нечіткому управлінні. Використовуючи коефіцієнти масштабування для розширення або звуження нечіткої області, правила керування можна опосередковано збільшити, що забезпечує нульові помилки стаціонарного режиму та високоточне керування. Крім того, динамічна швидкість відгуку системи нечіткого інкрементного керування зі змінною областю є високою в широкому діапазоні помилок, що дозволяє системі уникати мертвих зон регулювання в межах малих діапазонів відхилень та додатково підвищує динамічні та статичні характеристики системи, а також стійкість.
Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd — це високотехнологічне підприємство, що спеціалізується на розробці електричних шасі, систем керування транспортними засобами, електродвигунів, контролерів двигунів, акумуляторних батарей та інтелектуальних мережевих інформаційних технологій для електромобілів.
Зв'яжіться з нами:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Час публікації: 11 жовтня 2023 р.
