考虑参数不确定性的PEM燃料电池中降低氢消耗的控制系统

TecnoLogicas Pub Date : 2016-07-15 DOI:10.22430/22565337.59
Richard Ríos-Patiño, Carlos Andrés Ramos-Paja, Jairo Jose Espinosa-Oviedo
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摘要

本文提出了一种考虑参数不确定性的质子交换膜燃料电池氢消耗降低控制系统。控制系统包括燃料电池的非线性状态空间模型、卡尔曼滤波/估计器、二次最优调节器和最大功率点跟踪算法。控制的目的是提供被告的负载功率,避免氧气耗竭和氢通过消费降至Perturbacion算法和Observacion (PO一下场景,失去了与潮流之间的一个错误和压缩机启动燃料电池车型。在此基础上,利用卡尔曼滤波/估计器对系统参数变化产生的不确定性进行了仿真。同样,MPP算法可以在理想条件下提供合适的压缩机电压,而不需要最优的配置文件。
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Este articulo presenta un sistema de control para reducir el consumo de hidrogeno para una celda de combustible de Membrana de Intercambio Protonico, considerando incertidumbres parametricas. El sistema de control incluye un modelo no lineal en el espacio de estado para la celda de combustible, un filtro de Kalman/estimador, un regulador optimo cuadratico y algoritmo de seguimiento de puntos de maxima potencia (MPP). El objetivo de control es suministrar la potencia de carga demandada, evitando el agotamiento del oxigeno y minimizando el consumo de hidrogeno por medio de un algoritmo de Perturbacion y Observacion (PO y un segundo escenario, con un error entre la corriente de perdidas y del compresor de la celda de combustible con respecto al modelo. Los resultados de simulacion muestran que el filtro Kalman/estimador logra contrarrestar las incertidumbres producidas por los cambios parametricos del sistema. Igualmente, el algoritmo MPP logra suministrar el voltaje del compresor adecuado sin necesidad de un perfil optimo en condiciones ideales.
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