SOFC重整裝置熱管理建模及解耦控制策略研究.pdf

1、隨著新能源研究的不斷發(fā)展，固體氧化物燃料電池（SOFC）以其更高的能量轉(zhuǎn)換效率、更少的污染排放成為了該領(lǐng)域的重要分支。而SOFC發(fā)電系統(tǒng)需要一個(gè)重整裝置，把像甲烷（天然氣）這樣的廉價(jià)燃料催化重整得到氫氣，以實(shí)現(xiàn)SOFC發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行和規(guī)模應(yīng)用。為了使重整裝置能夠提供穩(wěn)定的氫氣來(lái)源，設(shè)計(jì)一個(gè)既能有效控制裝置溫度又能減少裝置中不良耦合影響的控制器顯得尤為重要。
　　 本文參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)并結(jié)合已有知識(shí)分析得到了典型甲烷重整裝置的熱

2、力學(xué)微分方程組，通過(guò)引入狀態(tài)空間將其線性化，得出了該裝置關(guān)于流量和溫度的雙輸入雙輸出系統(tǒng)的機(jī)理模型，以便于在Matlab/simulink 環(huán)境下進(jìn)行仿真和研究。仿真結(jié)果表明，該模型能夠較為準(zhǔn)確的表現(xiàn)出重整裝置的特性，一定程度上簡(jiǎn)化了模型控制器的設(shè)計(jì)難度。
　　 接著在該機(jī)理模型的基礎(chǔ)上，使用相對(duì)增益矩陣分析了流量和溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系后進(jìn)行了輸入輸出匹配，根據(jù)重整裝置非線性的特點(diǎn)選取了模糊解耦的控制方法，之后分別設(shè)計(jì)了采用PI控制、