PEMFC发电系统FFRLS在线辨识和实时最优温度广义预测控制方法

作     者：尹良震 李奇 洪志湖 韩莹 陈维荣 YIN Liangzhen;LI Qi;HONG Zhihu;HAN Ying;CHEN Weirong

作者机构：西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2017年第37卷第11期

页      面：3223-3235页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家科技支撑计划项目(2014BAG08B01) 国家自然科学基金项目(61473238 51407146) 四川省杰出青年基金(2015JQ0016)~~ 

主　　题：空冷型质子交换膜燃料电池 最优温度特性 广义预测控制 遗忘因子递推最小二乘在线辨识 

摘      要：质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)发电系统是21世纪最有前景的发电技术之一。针对空冷型PEMFC发电系统工作温度对输出性能影响问题,该文通过理论分析和实验手段研究发电系统输出性能的最优特性。根据空冷型PEMFC发电系统温度控制对象所具有的非线性、迟滞、时变等特点,提出基于FFRLS在线辨识的PEMFC发电系统实时最优温度广义预测控制。其中,FFRLS在线辨识算法用于对非线性控制对象进行建模和在线校正。在搭建的空冷型PEMFC测控实验平台上,通过实验研究控制器参数对于系统性能的影响。阶跃响应实验结果表明:提出的控制方法能够在不同负载条件下实现对电堆最优温度进行实时跟踪。与常规PID控制比较,系统的超调量减少了约32.3%,发电系统输出功率更平稳,有利于发电系统的长期稳定运行,延长电堆的使用寿命。