考虑死区效应的PEMFC空气管理系统抗干扰控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种考虑死区效应的PEMFC空气管理系统抗干扰控制方法，涉及燃料电池技术领域。首先根据PEMFC空气管理系统数学模型，得到单输入单输出PEMFC非线性系统；基于死区效应机理，建立空压机输入电压死区模型，进而建立PEMFC空气管理系统状态空间模型；再基于状态空间模型，得到可控标准型PEMFC非线性系统；然后设计跟踪微分器，对系统输出及其导数变量进行估计；再采用单神经网络对系统中集总不确定项进行逼近；设计神经网络混合自适应学习率从而加快神经网络收敛速度，实现空气流量快速稳定控制；考虑死区与外界干扰组成的复合干扰，构造非线性干扰观测器对复合干扰进行估计，实现PEMFC空气管理系统的抗干扰控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种考虑死区效应的pemfc空气管理系统抗干扰控制方法。

技术介绍

1、随着能源短缺和全球变暖等问题的出现，pemfc因其具有低运行温度、高功率、快速响应能力等优点得到了迅速发展。为了维持最大输出净功率，需要调节pemfc空气管理系统中空气流量。但是当燃料电池系统受到干扰影响时，容易造成电堆阴极气流供应不足，对燃料电池造成损伤进而缩短其寿命。因此，合理的抗干扰控制方法能够降低外界干扰对燃料电池的影响，提升系统耐久性。

2、在燃料电池系统抗干扰控制方面，《observer-based adaptive neural networkcontrol for pemfc air-feed subsystem》(yunlong wang,yongfu wang,jing zhao andjianfeng xu,《applied soft computing》,2021年第113卷)一文中采用跟踪误差观测器对未知变量进行重构，再利用神经网络与干扰观测器对pemfc空气管理系统中的不确定项与外界干扰进行补偿。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.考虑死区效应的PEMFC空气管理系统抗干扰控制方法，其特征在于：根据PEMFC空气管理系统数学模型，得到单输入单输出PEMFC非线性系统；基于死区效应机理，建立空压机输入电压死区模型；基于死区模型和PEMFC非线性系统，建立PEMFC空气管理系统状态空间模型；基于状态空间模型，采用坐标变换得到可控标准型PEMFC非线性系统；基于可控标准型PEMFC非线性系统，设计跟踪微分器，对系统输出及其导数变量进行估计；考虑系统中集总不确定项，采用单神经网络对系统中集总不确定项进行逼近，降低控制器设计的复杂度；通过引入辨识模型的建模误差与系统输出的跟踪误差，设计神经网络混合自适应学习率从而加快神经...

【技术特征摘要】

1.考虑死区效应的pemfc空气管理系统抗干扰控制方法，其特征在于：根据pemfc空气管理系统数学模型，得到单输入单输出pemfc非线性系统；基于死区效应机理，建立空压机输入电压死区模型；基于死区模型和pemfc非线性系统，建立pemfc空气管理系统状态空间模型；基于状态空间模型，采用坐标变换得到可控标准型pemfc非线性系统；基于可控标准型pemfc非线性系统，设计跟踪微分器，对系统输出及其导数变量进行估计；考虑系统中集总不确定项，采用单神经网络对系统中集总不确定项进行逼近，降低控制器设计的复杂度；通过引入辨识模型的建模误差与系统输出的跟踪误差，设计神经网络混合自适应学习率从而加快神经网络收敛速度，实现空气流量快速稳定控制；考虑死区与外界干扰组成的复合干扰，构造非线性干扰观测器对复合干扰进行估计，实现pemfc空气管理系统的抗干扰控制。

2.根据权利要1所述的考虑死区效应的pe...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云龙，冶存良，王永富，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：