基于模型的船用燃料电池空气系统流量控制研究

本文从分析空压机MAP特性和节气门流量特性入手,研究了船用燃料电池发电模块空气系统建模机理,介绍了空压机MAP图数据处理方法、MAP数据拟合公式、等效节气门系数计算,并建立了空压机和节气门MATLAB/SIMULINK模型。模型搭建完毕后,用RMZA-70K船用燃料电池发电模块台架试验数据对空气系统模型进行修正和调校,最终使得仿真误差精度满足空气系统控制策略研究。从空气系统模型仿真数据中辨识提取流量传递函数,验证传递函数的精确度后,在上述船用燃料电池空气系统开环模型的基础上引入PID控制器,仿真了三组PI参数下空气流量的响应特性,完成PID控制器的参数整定,初步验证了流量控制策略的可行性,为燃料电池流量控制系统台架调试提供依据。