一种基于未建模动态补偿的固体氧化物燃料电池控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于未建模动态补偿的固体氧化物燃料电池控制方法，先搭建基于未建模动态估计的固体氧化物燃料电池模型，再构建基于未建模动态补偿的非线性控制器，以迫使SOFC系统跟踪所需的电堆温度和电压，从而控制固体氧化物燃料电池；这样解决了在考虑SOFC系统未建模动力学的情况下，如何消除未建模动态对SOFC系统影响的问题，且具有较高的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于未建模动态补偿的固体氧化物燃料电池控制方法
本专利技术属于燃料电池控制
，更为具体地讲，涉及一种基于未建模动态补偿的固体氧化物燃料电池控制方法。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(Solidoxidefuelcell，SOFC)是一种将化学能转化为电能的电化学装置。它具有零排放、余热可利用等优点，为了保证固体氧化物燃料电池的安全运行，人们提出了多种控制策略，将电池温度和电压控制在合理的范围内。固体氧化物燃料电池系统的控制方法主要包括滑模控制、模糊控制、模型预测控制等等。通过上述控制方法，可以实现对系统燃料利用率、温度、功率等参考值的跟踪控制，从而保证系统安全稳定的运行。然而，上述控制方法主要基于所建立的数学模型来设计的。由于建模误差、建模简化或外部干扰的存在，建模过程中可能存在未建模的动态特性。在实际的SOFC系统中，应用这些忽略未建模动态的控制器可能会导致不满意的控制结果，有时甚至会使系统不稳定。为了克服这一挑战，本专利技术提出了一种考虑SOFC系统未建模动态补偿的控制策略。首先建立SOFC系统的模型，包括已知的线性模型和未建模的非线性动态估计。然后提出一种基于未建模动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于未建模动态补偿的SOFC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、搭建基于未建模动态估计的SOFC模型；(1.1)、对现有SOFC模型进行离散化：V(k+1)＝f1(T(k),V(k),Wf(k),Wa(k),I(k))T(k+1)＝f2(T(k),V(k),Wf(k),Wa(k),I(k))其中，V(k)为k时刻时的电堆电压，T(k)为k时刻时的电堆温度，Wf(k)为k时刻时的SOFC的入口燃料流量，Wa(k)为k时刻时的SOFC的入口空气流量，I(k)为k时刻时的有界的随机干扰；f1(·)表示k时刻各参量与k+1时刻电压的函数映射关系，f2(·)表示k时刻各参量与k+1时刻温...

【技术特征摘要】
1.一种基于未建模动态补偿的SOFC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、搭建基于未建模动态估计的SOFC模型；(1.1)、对现有SOFC模型进行离散化：V(k+1)＝f1(T(k),V(k),Wf(k),Wa(k),I(k))T(k+1)＝f2(T(k),V(k),Wf(k),Wa(k),I(k))其中，V(k)为k时刻时的电堆电压，T(k)为k时刻时的电堆温度，Wf(k)为k时刻时的SOFC的入口燃料流量，Wa(k)为k时刻时的SOFC的入口空气流量，I(k)为k时刻时的有界的随机干扰；f1(·)表示k时刻各参量与k+1时刻电压的函数映射关系，f2(·)表示k时刻各参量与k+1时刻温度的函数映射映射关系；(1.2)、对上述SOFC离散模型进行线性化：其中，其中，D1～D15为常数，H1～H12为常数；V*(k+1)为下一时刻SOF模型的输出电压，T*(k+1)为下一时刻时SOFC模型的输出温度，Wf0，Wa0，I0，T0和V0分别是燃料流量平衡点、空气流量平衡点、电流平衡点、温度平衡点及电压平衡点；z-1为一阶延迟环节；(1.3)、建立下一时刻SOFC系统的输出与现有SOFC模型的输出之间的误差v(k+1)；其中，y(k+1)＝[V(k+1)T(k+1)]T为k+1时刻模型输出电压和温度；y*(k+1)＝[V*(k+1)T*(k+1)]为k+1时刻SOFC实际系统输出电压和温度；(1.4)、利用BP神经网...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小娟，何玲，王君皓，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51