A escolha dos algoritmos de controle para o sistema de células a combustível é crucial paraveículos com células de combustível de hidrogêniopois determina diretamente o nível de controle alcançado para atender aos requisitos do veículo. Um bom algoritmo de controle permite o controle preciso do sistema de células a combustível em veículos movidos a hidrogênio, visando eliminar erros em regime permanente e manter um controle de alta precisão. Pesquisadores anteriores exploraram diversos algoritmos de controle para o sistema de células a combustível, incluindo controle proporcional-integral, controle por realimentação de estado, controle preditivo segmentado com realimentação negativa, controle não linear feedforward com realimentação por regulador linear quadrático e controle preditivo generalizado. No entanto, esses algoritmos de controle não são adequados para veículos movidos a hidrogênio devido à não linearidade e às incertezas paramétricas de seus sistemas de células a combustível, o que impõe limitações. Particularmente, os algoritmos de controle convencionais apresentam desempenho inaceitável em malha fechada ao lidar com mudanças dinâmicas de carga e variações nos parâmetros do sistema. Atualmente, o controle fuzzy é considerado mais adequado para sistemas de células a combustível. Com base nisso, pesquisadores propuseram um algoritmo de controle mais adequado, conhecido como controle fuzzy incremental de domínio variável.
01 Não linearidade do sistema de célula a combustível e incerteza dos parâmetros do sistema
Emboraveículos de célula de combustívelA utilização do hidrogênio como fonte de energia oferece inúmeras vantagens, como baixo ruído, alta eficiência, excelente desempenho de potência e grande autonomia. No entanto, dentro da célula a combustível ocorrem simultaneamente processos de transporte interno, como transferência de calor, transferência de carga, emissões de produtos e fornecimento de gases reagentes. A distribuição desigual de fatores internos, como temperatura, umidade, fluxo de ar e corrente ao longo do campo de fluxo dos reagentes, introduz não linearidades e incertezas no sistema da célula a combustível. A falha no controle adequado desses fatores pode ter efeitos adversos no desempenho e na integridade da célula a combustível.
02 Vantagens do controle incremental fuzzy com universo variável
O controle incremental fuzzy de domínio variável é uma otimização baseada em controle fuzzy. Ele mantém as vantagens do controle fuzzy, como não depender de um modelo preciso do objeto controlado, possuir uma estrutura simples, boa adaptabilidade e alta robustez. Além disso, ele resolve o problema da baixa precisão em regime permanente e do erro estático que o controle fuzzy pode apresentar. Ao utilizar fatores de escala para contrair ou expandir o domínio fuzzy, ele aumenta indiretamente o número de regras de controle, alcançando um controle preciso e livre de erros. Ademais, a velocidade de resposta dinâmica do sistema de controle fuzzy de domínio variável é rápida dentro de uma ampla faixa de erro, permitindo que o sistema evite zonas mortas de ajuste em pequenas faixas de desvio, aprimorando ainda mais o desempenho dinâmico e estático do sistema, bem como sua robustez.
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01Não linearidade do sistema de célula de combustível e incerteza dos parâmetros do sistema
Data da publicação: 05/01/2024
