La elección de algoritmos de control para el sistema de pila de combustible es crucial paravehículos de pila de combustible de hidrógenoya que determina directamente el nivel de control alcanzado para cumplir con los requisitos del vehículo. Un buen algoritmo de control permite un control preciso del sistema de pila de combustible en vehículos de pila de combustible de hidrógeno, con el objetivo de eliminar errores en estado estacionario y mantener un control de alta precisión. Investigaciones previas han explorado varios algoritmos de control para el sistema de pila de combustible, incluyendo control proporcional-integral, control por retroalimentación de estado, control predictivo segmentado por retroalimentación negativa, control de alimentación directa no lineal con control de retroalimentación de regulador lineal cuadrático y control predictivo generalizado. Sin embargo, estos algoritmos de control no son adecuados para vehículos de pila de combustible de hidrógeno debido a la no linealidad y las incertidumbres de los parámetros de sus sistemas de pila de combustible, lo que impone limitaciones. En particular, los algoritmos de control convencionales presentan un rendimiento inaceptable en lazo cerrado al lidiar con cambios dinámicos de carga y variaciones de parámetros del sistema. Actualmente, el control difuso se considera más adecuado para sistemas de pila de combustible. Partiendo de esto, los investigadores han propuesto un algoritmo de control más razonable conocido como control incremental difuso de dominio variable.
01 No linealidad del sistema de pila de combustible e incertidumbre de los parámetros del sistema
A pesar devehículos de pila de combustibleEl uso de hidrógeno como fuente de energía ofrece numerosas ventajas, como bajo nivel de ruido, alta eficiencia, excelente rendimiento y gran autonomía. Dentro de la celda de combustible se producen simultáneamente procesos de transporte interno, como transferencia de calor, transferencia de carga, emisiones de productos y suministro de gases reactivos. La distribución desigual de factores internos como la temperatura, la humedad, el flujo de aire y la corriente a lo largo del campo de flujo de reactivos introduce no linealidad e incertidumbres en el sistema de la celda de combustible. Un control inadecuado de estos factores puede tener efectos adversos en el rendimiento y el estado de la celda.
02 Ventajas del control incremental difuso con universo variable
El control incremental difuso de dominio variable es una optimización basada en el control difuso. Conserva las ventajas de este último, como no depender de un modelo preciso del objeto controlado, tener una estructura simple, buena adaptabilidad y gran robustez. Además, aborda el problema de la baja precisión en estado estacionario y el error estático que puede presentar el control difuso. Mediante el uso de factores de escala para contraer o expandir el dominio difuso, aumenta indirectamente el número de reglas de control, logrando un control de alta precisión y sin errores. Asimismo, la velocidad de respuesta dinámica del sistema de control difuso de dominio variable es rápida dentro de un amplio rango de error, lo que permite al sistema evitar zonas muertas de ajuste dentro de rangos de desviación pequeños, mejorando aún más el rendimiento dinámico y estático, así como la robustez del sistema.
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01No linealidad del sistema de pila de combustible e incertidumbre de los parámetros del sistema
Fecha de publicación: 5 de enero de 2024
