اختيار خوارزميات التحكم لنظام خلايا الوقود في مركبات خلايا وقود الهيدروجين

يُعد اختيار خوارزميات التحكم لنظام خلايا الوقود أمرًا بالغ الأهمية لـمركبات خلايا وقود الهيدروجينلأنها تحدد بشكل مباشر مستوى التحكم المُحقق في تلبية متطلبات المركبة. تُمكّن خوارزمية التحكم الجيدة من التحكم الدقيق في نظام خلية الوقود في مركبات خلايا وقود الهيدروجين، بهدف التخلص من أخطاء الحالة المستقرة والحفاظ على تحكم عالي الدقة. استكشف باحثون سابقون خوارزميات تحكم متنوعة لنظام خلية الوقود، بما في ذلك التحكم التناسبي التكاملي، والتحكم بتغذية الحالة الراجعة، والتحكم التنبؤي المُجزأ بتغذية راجعة سلبية، والتحكم غير الخطي بالتغذية الأمامية مع التحكم بتغذية راجعة لمنظم خطي تربيعي، والتحكم التنبؤي المُعمم. مع ذلك، لا تُناسب خوارزميات التحكم هذه مركبات خلايا وقود الهيدروجين نظرًا لعدم الخطية وعدم اليقين في معلمات أنظمة خلايا الوقود، مما يفرض قيودًا. على وجه الخصوص، تواجه خوارزميات التحكم التقليدية أداءً غير مقبول في الحلقة المغلقة عند التعامل مع تغيرات الحمل الديناميكية وتغيرات معلمات النظام. حاليًا، يُعتبر التحكم الضبابي أكثر ملاءمة لأنظمة خلايا الوقود. بناءً على ذلك، اقترح باحثون خوارزمية تحكم أكثر منطقية تُعرف باسم التحكم التزايدي الضبابي ذي المجال المتغير.

01 اللاخطية في نظام خلية الوقود وعدم اليقين في معلمات النظام

بالرغم منمركبات خلايا الوقوديوفر استخدام الهيدروجين كمصدر للطاقة مزايا عديدة، مثل انخفاض مستوى الضوضاء، والكفاءة العالية، والأداء الممتاز للطاقة، ومدى القيادة الطويل. إلا أن خلية الوقود تشهد عمليات نقل داخلية متزامنة، مثل انتقال الحرارة، وانتقال الشحنات، وانبعاثات المنتجات، وتزويدها بغازات التفاعل. يؤدي التوزيع غير المتجانس للعوامل الداخلية، كدرجة الحرارة والرطوبة وتدفق الهواء والتيار الكهربائي على طول مسار تدفق غازات التفاعل، إلى إدخال اللاخطية وعدم اليقين في نظام خلية الوقود. وقد يؤدي عدم التحكم السليم في هذه العوامل إلى آثار سلبية على أداء خلية الوقود وحالتها.

02 مزايا التحكم التزايدي الضبابي مع نطاق متغير

يُعدّ التحكم التزايدي الضبابي ذو المجال المتغير أسلوبًا لتحسين الأداء قائمًا على التحكم الضبابي. فهو يحتفظ بمزايا التحكم الضبابي، مثل عدم الاعتماد على نموذج دقيق للكائن المتحكم به، وبنيته البسيطة، وقدرته العالية على التكيف، ومتانته القوية. إضافةً إلى ذلك، فهو يعالج مشكلة ضعف دقة الحالة المستقرة والخطأ الثابت الذي قد يُعاني منه التحكم الضبابي. وباستخدام عوامل القياس لتقليص أو توسيع المجال الضبابي، فإنه يزيد بشكل غير مباشر من عدد قواعد التحكم، مما يُحقق تحكمًا عالي الدقة وخاليًا من الأخطاء. علاوةً على ذلك، يتميز نظام التحكم الضبابي ذو المجال المتغير بسرعة الاستجابة الديناميكية ضمن نطاق خطأ واسع، مما يُمكّن النظام من تجنب مناطق الخلل في التعديل ضمن نطاقات انحراف صغيرة، وبالتالي تعزيز الأداء الديناميكي والثابت للنظام، فضلًا عن متانته.

شركة تشنغدو ييوي للسيارات ذات الطاقة الجديدة المحدودة هي شركة ذات تقنية عالية تركز علىتطوير الهيكل الكهربائي،وحدة التحكم في المركبة،محرك كهربائي، وحدة التحكم في المحرك، وحزمة البطارية، وتقنية المعلومات الشبكية الذكية للمركبات الكهربائية.

اتصل بنا:

yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681

duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315

liyan@1vtruck.com+(86)18200390258

01- اللاخطية في نظام خلية الوقود وعدم اليقين في معلمات النظام