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一种带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法及控制系统技术方案

技术编号:41263881 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-11 09:20
本发明专利技术公开了一种带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法及控制系统,以输出电压作为固体氧化物燃料电池系统的调度变量,利用基于夹角的网格化及分解法对系统进行多模型分解,得到三个线性子系统;然后,针对每个子系统设计子模型预测控制器;最后对三个子预测控制器利用夹角加权算法合成全局预测控制器对固体氧化物燃料电池进行优化控制;在电流噪声影响下,多模型预测控制算法可以很好的实现对固体氧化物燃料电池的控制,维持电压的稳定输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体氧化物燃料电池的控制和优化,尤其是一种带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法及控制系统


技术介绍

1、能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础,为了实现可持续发展,减少对环境的污染,各种新能源技术得到了广泛的重视。其中固体氧化燃料电池技术是一种将化石燃料中的化学能转化为电能的装置。它具有燃料适应性广、能量转换效率高、清洁零污染、全固态结构、不使用贵金属催化剂、运行稳定可靠等优点,被誉为21世纪最具有前景的绿色发电装置。目前已在大型发电、分布式发电及热电联供、交通运输及调峰储能等领域具有广阔的应用前景,是最前沿的燃料电池技术。

2、然而固体氧化物燃料电池系统是非常复杂的非线性系统,为了保证系统的安全稳定运行同时实现高效率低成本,就需要对燃料电池系统的运行条件进行控制。近十多年,研究人员针对燃料电池系统,提出了多种控制技术,比如传统的pid控制、模糊控制、神经网络、鲁棒控制、预测控制等等。考虑到固体氧化物燃料电池系统具有块模型结构,近年来对于块结构模型系统,多模型预测控制取得了良好的控制效果。基于分解-合成原则本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,步骤1中,具有块结构模型特性的固体氧化物燃料电池系统,选择输出电压为调度变量:

3.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,步骤1中,令然后利用基于夹角的网格化及分解算法对固体氧化物燃料电池式(1)和(2)进行多模型分解,得到式(3)以状态空间方程描述的子模型集合:

4.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电...

【技术特征摘要】

1.一种带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,步骤1中,具有块结构模型特性的固体氧化物燃料电池系统,选择输出电压为调度变量:

3.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,步骤1中,令然后利用基于夹角的网格化及分解算法对固体氧化物燃料电池式(1)和(2)进行多模型分解,得到式(3)以状态空间方程描述的子模型集合:

4.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,步骤2中,针对每个线性化的固体氧化物燃料电池子模型设计子预测控制器,考虑式(4)所示的目标函数:

5.如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法,其特征在于,步骤3中,各个子预测控制器的输出ui(k),利用基于夹角的加权函数合成全局控制器,如式(7)所示:

6.一种实现如权利要求1所述的带电流噪声的固体氧化物燃料电池基于夹角的多模型预测控制方法的控制系统,其特征在于,包括:固体氧化物燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜静静陈俊风李建
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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