質(zhì)子交換膜燃料電池的自抗擾控制研究.pdf

1、隨著工業(yè)革命的進行，人們對于物資需求的逐步提升，人類文明社會對于能源的需求在不斷擴張，同時環(huán)境保護也備受關(guān)注，在權(quán)衡經(jīng)濟工業(yè)等的發(fā)展和環(huán)境保護的情況下，安全、有效、清潔式無污染的能源是未來發(fā)展不可或缺的。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)作為一種新型清潔能源，對其的研究一直在進行，而對于PEMFC的控制方法研究也至關(guān)重要。對于這種具有高度非線性和不確定性的系統(tǒng)，若能將控制問題轉(zhuǎn)換為抗擾問題，則控制起來會更加有效。
　　本研究主要內(nèi)容

2、包括：⑴根據(jù)質(zhì)子交換膜燃料電池的電功率動態(tài)模型和溫度動態(tài)模型對PEMFC的工作原理和電池特性進行分析，尤其對于PEMFC的溫度特性，通過對電堆溫度控制會造成影響的幾個因素分析對于電池溫度特性的影響。⑵對經(jīng)典自抗擾控制技術(shù)進行了分析，由于經(jīng)典自抗擾控制技術(shù)中的非線性反饋組合部分具有一定的局限性，對于控制器的應(yīng)用范圍和抗擾能力有一定限制?？紤]到這方面，在復(fù)合控制的思想上，將滑模控制中的切換律的概念引入到自抗擾控制器中，提出了滑模自抗擾復(fù)合控

3、制技術(shù)，并通過一個不確定二階系統(tǒng)的實例仿真對控制器的有效性和魯棒性進行驗證。⑶質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是本課題研究的對象，在對PEMFC系統(tǒng)進行擴張狀態(tài)的重構(gòu)后，將控制問題轉(zhuǎn)換為抗擾問題。針對PEMFC系統(tǒng)進行滑模自抗擾復(fù)合控制器的設(shè)計，對PEMFC溫度進行控制。在控制過程中，為驗證所提出的控制器的抗擾能力，進行了外部擾動、內(nèi)部不確定性、系統(tǒng)噪聲等的測試。同時，為驗證本課題提出的控制器具有更強的抗擾能力，具有相同參數(shù)的經(jīng)典自抗擾