胡捷:质子交换膜燃料电池建模与控制研究论文

胡捷:质子交换膜燃料电池建模与控制研究论文

本文主要研究内容

作者胡捷(2019)在《质子交换膜燃料电池建模与控制研究》一文中研究指出:燃料电池是新能源研究领域的热点,其高效、洁净的特性符合人们对于未来动力来源的要求,其相关研究主要集中于模型的建立与对子系统的控制,这对于提高燃料电池的发电效率以及延长使用寿命至关重要,目前国内相关研究多还处于实验室阶段,特别是控制方面还有许多问题亟需解决。本文研究对象为质子交换膜燃料电池,主要包含进气系统、热管理系统、水管理系统和能源管理系统,此外,电堆是发生电化学反应的发电场所,电堆的输出电压建模是系统控制的基础,本文在简介燃料电池的发展背景、分类和基本结构的基础上,主要开展了以下几个方面的研究:(1)在电堆输出电压方面,从质子交换膜燃料电池的机理出发,通过电化学的热力学、动力学分析,结合经验公式,给出一种表达式较为简洁的电堆输出电压的半经验机理模型,在对表达式进行分析后,做了一些变形得到了包含辨识参数的线性化方程,针对方程中的几个未知参数,加入最小二乘方法,为了充分利用样本,通过相关性分析确定了采用线性回归最小二乘法进行参数辨识,对辨识结果进行分析后发现,该模型能够很好的拟合样本数据,泛化性较好。(2)质子交换膜燃料电池的进气系统,包括相关的辅助组件。介绍了流道、空压机、管道气体、冷却、加湿和歧管等,建立了进气系统辅助组建模型,分析了阴极和阳极的各组分气体之间的关系,建立了阴阳极气体在歧管进出口的传输模型,以及质子交换膜的水化模型。(3)针对燃料电池的进气系统,选择阀门作为控制对象并建立了计算模型,引入模糊算法,确定模糊集、隶属度函数和模糊控制规则,设计了模糊控制器对模型进行了优化控制,并用Simulink进行仿真,结果验证了建模与控制优化的有效性。

Abstract

ran liao dian chi shi xin neng yuan yan jiu ling yu de re dian ,ji gao xiao 、jie jing de te xing fu ge ren men dui yu wei lai dong li lai yuan de yao qiu ,ji xiang guan yan jiu zhu yao ji zhong yu mo xing de jian li yu dui zi ji tong de kong zhi ,zhe dui yu di gao ran liao dian chi de fa dian xiao lv yi ji yan chang shi yong shou ming zhi guan chong yao ,mu qian guo nei xiang guan yan jiu duo hai chu yu shi yan shi jie duan ,te bie shi kong zhi fang mian hai you hu duo wen ti ji xu jie jue 。ben wen yan jiu dui xiang wei zhi zi jiao huan mo ran liao dian chi ,zhu yao bao han jin qi ji tong 、re guan li ji tong 、shui guan li ji tong he neng yuan guan li ji tong ,ci wai ,dian dui shi fa sheng dian hua xue fan ying de fa dian chang suo ,dian dui de shu chu dian ya jian mo shi ji tong kong zhi de ji chu ,ben wen zai jian jie ran liao dian chi de fa zhan bei jing 、fen lei he ji ben jie gou de ji chu shang ,zhu yao kai zhan le yi xia ji ge fang mian de yan jiu :(1)zai dian dui shu chu dian ya fang mian ,cong zhi zi jiao huan mo ran liao dian chi de ji li chu fa ,tong guo dian hua xue de re li xue 、dong li xue fen xi ,jie ge jing yan gong shi ,gei chu yi chong biao da shi jiao wei jian jie de dian dui shu chu dian ya de ban jing yan ji li mo xing ,zai dui biao da shi jin hang fen xi hou ,zuo le yi xie bian xing de dao le bao han bian shi can shu de xian xing hua fang cheng ,zhen dui fang cheng zhong de ji ge wei zhi can shu ,jia ru zui xiao er cheng fang fa ,wei le chong fen li yong yang ben ,tong guo xiang guan xing fen xi que ding le cai yong xian xing hui gui zui xiao er cheng fa jin hang can shu bian shi ,dui bian shi jie guo jin hang fen xi hou fa xian ,gai mo xing neng gou hen hao de ni ge yang ben shu ju ,fan hua xing jiao hao 。(2)zhi zi jiao huan mo ran liao dian chi de jin qi ji tong ,bao gua xiang guan de fu zhu zu jian 。jie shao le liu dao 、kong ya ji 、guan dao qi ti 、leng que 、jia shi he qi guan deng ,jian li le jin qi ji tong fu zhu zu jian mo xing ,fen xi le yin ji he yang ji de ge zu fen qi ti zhi jian de guan ji ,jian li le yin yang ji qi ti zai qi guan jin chu kou de chuan shu mo xing ,yi ji zhi zi jiao huan mo de shui hua mo xing 。(3)zhen dui ran liao dian chi de jin qi ji tong ,shua ze fa men zuo wei kong zhi dui xiang bing jian li le ji suan mo xing ,yin ru mo hu suan fa ,que ding mo hu ji 、li shu du han shu he mo hu kong zhi gui ze ,she ji le mo hu kong zhi qi dui mo xing jin hang le you hua kong zhi ,bing yong Simulinkjin hang fang zhen ,jie guo yan zheng le jian mo yu kong zhi you hua de you xiao xing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自合肥工业大学的胡捷,发表于刊物合肥工业大学2019-10-11论文,是一篇关于质子交换膜论文,电堆建模论文,参数辨识论文,最小二乘法论文,模糊控制论文,合肥工业大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-10-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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