اختيار خوارزمية التحكم لنظام خلايا الوقود لمركبة خلايا وقود الهيدروجين

لاختيار خوارزميات التحكم في نظام خلايا الوقود في مركبات خلايا الوقود الهيدروجينية، من الضروري مراعاة متطلبات التحكم ومستوى التنفيذ. تسمح خوارزمية التحكم الجيدة بالتحكم الدقيق في نظام خلايا الوقود، والتخلص من أخطاء الحالة المستقرة وتحقيق تحكم عالي الدقة. اكتشف الباحثون خوارزميات تحكم مختلفة لأنظمة خلايا الوقود، بما في ذلك التحكم التناسبي المتكامل، والتحكم في ردود الفعل الحالة، والتحكم في ردود الفعل السلبية التنبؤية المجزأة، والتحكم في ردود الفعل غير الخطية والتحكم في ردود الفعل التربيعية الخطية، والتحكم التنبؤي المعمم. ومع ذلك، فإن خوارزميات التحكم هذه ليست مناسبة تمامًا لمركبات خلايا وقود الهيدروجين بسبب عدم الخطية وعدم اليقين في معلمات نظام خلايا الوقود. هذه الخوارزميات لها قيود، خاصة عند مواجهة تغييرات الحمل الديناميكي والتغيرات في معلمات النظام، مما يؤدي إلى أداء حلقة مغلقة غير مقبول.

حاليا، خوارزمية التحكم الأكثر ملاءمة لأنظمة خلايا الوقود هي التحكم الغامض. بناءً على التحكم الغامض، اقترح الباحثون خوارزمية تحكم أكثر منطقية تسمى التحكم التزايدي الغامض للمجال المتغير. تحتفظ هذه الخوارزمية بمزايا التحكم الغامض، مثل الاستقلال عن النماذج الدقيقة للكائن المتحكم فيه، وبساطة البنية، والقدرة على التكيف الجيدة، والمتانة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يعالج مشكلات ضعف دقة الحالة الثابتة والأخطاء الثابتة التي قد تنشأ في التحكم الغامض. باستخدام عوامل القياس لتوسيع المجال الغامض أو تقليصه، تزيد الخوارزمية بشكل غير مباشر من عدد قواعد التحكم، مما يؤدي إلى تحقيق صفر أخطاء في الحالة المستقرة والتحكم عالي الدقة. علاوة على ذلك، يُظهر نظام التحكم التزايدي الغامض ذو النطاق المتغير استجابة ديناميكية سريعة ضمن نطاق كبير من الأخطاء، مما يمكّن النظام من تجنب ضبط المناطق الميتة ضمن نطاقات انحراف صغيرة ومواصلة تحسين الأداء الديناميكي والثابت للنظام بالإضافة إلى متانته.

01
اللاخطية وعدم اليقين في معلمات نظام خلايا الوقود
على الرغم من أن مركبات خلايا وقود الهيدروجين تتمتع بمزايا مثل انخفاض مستوى الضجيج والكفاءة العالية وأداء الطاقة الجيد ونطاق القيادة الطويل مع غاز الهيدروجين كمصدر للطاقة، فإن العديد من عمليات النقل الداخلي تحدث في وقت واحد داخل خلية الوقود، بما في ذلك نقل الحرارة ونقل الشحنة والمنتج. الانبعاث، وتوريد غازات التفاعل. ونتيجة لذلك، يتم توزيع عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة وتدفق الهواء والتيار بشكل غير متساو على طول مجال تدفق المواد المتفاعلة. يؤدي هذا إلى عدم الخطية وعدم اليقين في نظام خلية الوقود، وإذا لم يتم التحكم في هذه العوامل بشكل صحيح، فقد يكون لها آثار ضارة على الأداء والحالة الصحية لخلية الوقود.

02
مزايا التحكم التزايدي الغامض بالمجال المتغير
التحكم التزايدي الغامض للمجال المتغير هو تحسين مبني على التحكم الغامض. فهو لا يحتفظ فقط بمزايا التحكم الغامض، مثل الاستقلال عن النماذج الدقيقة للكائن المتحكم فيه، وبساطة الهيكل، والقدرة على التكيف الجيدة، والمتانة القوية، ولكنه يعالج أيضًا المشكلات المحتملة المتمثلة في ضعف دقة الحالة المستقرة والأخطاء الثابتة في التحكم الغامض. باستخدام عوامل القياس لتوسيع المجال الغامض أو تقليصه، يمكن زيادة قواعد التحكم بشكل غير مباشر، مما يتيح عدم وجود أخطاء في الحالة المستقرة والتحكم عالي الدقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن سرعة الاستجابة الديناميكية لنظام التحكم التزايدي الغامض ذو النطاق المتغير تكون سريعة ضمن نطاق واسع من الأخطاء، مما يسمح للنظام بتجنب ضبط المناطق الميتة ضمن نطاقات الانحراف الصغيرة ومواصلة تعزيز الأداء الديناميكي والثابت للنظام بالإضافة إلى متانته.

Chengdu Yiwei New Energy Automobile Co., Ltd هي شركة ذات تقنية عالية تركز على تطوير الهيكل الكهربائي، والتحكم في السيارة، والمحرك الكهربائي، ووحدة التحكم في المحرك، وحزمة البطارية، وتكنولوجيا معلومات الشبكة الذكية للمركبات الكهربائية.

اتصل بنا:

yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681

duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315

liyan@1vtruck.com+(86)18200390258