燃料電池觀測(cè)與控制問題的研究.pdf

1、燃料電池是以天然氣、氫氣等為燃料，將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電裝置。與傳統(tǒng)的火力發(fā)電等方式相比它具有熱效率高、噪音低、污染低等優(yōu)點(diǎn)，是未來理想的新能源。因此對(duì)燃料電池觀測(cè)與控制的研究具有重大的經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義。 本文從分析燃料電池的研究現(xiàn)狀及工作原理入手，著重討論了兩個(gè)問題：氫氣分壓的觀測(cè)和輸出電壓的預(yù)測(cè)控制。在燃料電池電力系統(tǒng)中最具有難度的問題就是氫氣的調(diào)節(jié)。 氫氣的匱乏會(huì)引起電池壽命的縮短，而由燃料處理系

2、統(tǒng)提供過量的氫氣輸出則會(huì)降低它的效率。本文研究了一個(gè)非線性自適應(yīng)觀測(cè)器，通過電壓、電流和總的壓力測(cè)量值來估計(jì)氫氣在陽極入口和出口處的分壓。分析了存在測(cè)量誤差的情況下觀測(cè)器的魯棒性并對(duì)應(yīng)用自適應(yīng)觀測(cè)器的燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了觀測(cè)器的效果。 燃料電池運(yùn)行在一個(gè)非常復(fù)雜的封閉環(huán)境中，由于各種因素的干擾很容易導(dǎo)致輸出電壓的波動(dòng)。本文探討了一種子空間預(yù)測(cè)控制方法用于燃料電池輸出電壓控制。這種算法將子空間系統(tǒng)辨識(shí)和預(yù)測(cè)控制兩步結(jié)合成