水冷质子交换膜燃料电池控温系统建模与仿真分析

本文对水冷质子交换膜燃料电池进行了分阶段控温建模。在冷液-热液混合控温阶段,通过反馈线性化方法解决了系统的非线性特性。仿真结果表明,采用反馈线性化方法后,再结合PID控制就能够实现良好的控温效果。在散热风扇控温阶段,采用基于Lyapunov稳定性理论的模型参考自适应控制设计方法,设计了模型跟随控制器及其对应的自适应控制律。仿真结果表明,在燃料电池系统载荷变化、水泵转速变化和工作环境温度变化等情况下,仍可实现控温目标的一致跟随。

模糊PID控制在氢燃料系统中的应用

氢燃料电池在新能源领域应用中不断加大,对应的控制系统也得到了广泛的研究。为了提高氢燃料电池系统中氢气回路压力控制精度,本文提出了基于模糊PID在氢气回路中的控制策略研究。氢气回路中供氢模块控制具有非线性、数学模型复杂的特点,传统PID控制很难获得较好的控制效果,模糊控制对大滞后、时变、非线性的复杂系统具有很好的控制效果。文章通过对模糊控制理论的研究,给出了模糊控制结构框图,结合氢气回路控制精度及实验数据,选取模糊控制隶属度函数,建立模糊控制策略表,去模糊化输出函数。在Simulink仿真中建立了模糊PID、传统PID的算法模型,通过仿真结果表明,模糊PID控制器具有响应快、振荡幅值小、稳定时间短特点。