Đối với việc lựa chọn các thuật toán điều khiển hệ thống pin nhiên liệu trong xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro, điều quan trọng là phải xem xét các yêu cầu điều khiển và mức độ triển khai. Một thuật toán điều khiển tốt cho phép điều khiển chính xác hệ thống pin nhiên liệu, loại bỏ các lỗi trạng thái ổn định và đạt được khả năng điều khiển có độ chính xác cao. Các nhà nghiên cứu đã khám phá nhiều thuật toán điều khiển khác nhau cho hệ thống pin nhiên liệu, bao gồm điều khiển tích phân tỷ lệ, điều khiển phản hồi trạng thái, điều khiển phản hồi âm dự đoán phân đoạn, điều khiển phản hồi bộ điều chỉnh tuyến tính bậc hai và truyền thẳng phi tuyến tính, và điều khiển dự đoán tổng quát. Tuy nhiên, các thuật toán điều khiển này không phù hợp với xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro do tính phi tuyến tính và sự không chắc chắn của các thông số hệ thống pin nhiên liệu. Các thuật toán này có những hạn chế, đặc biệt là khi phải đối mặt với những thay đổi tải động và các biến động trong các thông số hệ thống, dẫn đến hiệu suất vòng kín không thể chấp nhận được.
Hiện nay, thuật toán điều khiển phù hợp nhất cho hệ thống pin nhiên liệu là điều khiển mờ. Dựa trên điều khiển mờ, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một thuật toán điều khiển hợp lý hơn được gọi là điều khiển gia tăng mờ miền biến đổi. Thuật toán này vẫn giữ nguyên các ưu điểm của điều khiển mờ, chẳng hạn như độc lập với các mô hình chính xác của đối tượng được điều khiển, cấu trúc đơn giản, khả năng thích ứng tốt và độ bền. Ngoài ra, nó giải quyết các vấn đề về độ chính xác trạng thái ổn định kém và lỗi tĩnh có thể phát sinh trong điều khiển mờ. Bằng cách sử dụng các hệ số tỷ lệ để mở rộng hoặc thu hẹp miền mờ, thuật toán gián tiếp làm tăng số lượng quy tắc điều khiển, đạt được lỗi trạng thái ổn định bằng không và điều khiển có độ chính xác cao. Hơn nữa, hệ thống điều khiển gia tăng mờ miền biến đổi thể hiện phản ứng động nhanh trong phạm vi lỗi lớn, cho phép hệ thống tránh vùng chết điều chỉnh trong phạm vi độ lệch nhỏ và cải thiện hơn nữa hiệu suất động và tĩnh cũng như độ bền của hệ thống.
01
Tính phi tuyến tính và sự không chắc chắn của các thông số hệ thống pin nhiên liệu
Mặc dù xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro có những ưu điểm như tiếng ồn thấp, hiệu suất cao, hiệu suất năng lượng tốt và phạm vi lái xe dài với khí hydro làm nguồn năng lượng, nhiều quá trình vận chuyển bên trong diễn ra đồng thời bên trong pin nhiên liệu, bao gồm truyền nhiệt, truyền điện tích, phát thải sản phẩm và cung cấp khí phản ứng. Do đó, các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, luồng không khí và dòng điện được phân phối không đều dọc theo trường dòng chất phản ứng. Điều này đưa tính phi tuyến tính và không chắc chắn vào hệ thống pin nhiên liệu và nếu các yếu tố này không được kiểm soát đúng cách, chúng có thể ảnh hưởng xấu đến hiệu suất và tình trạng sức khỏe của pin nhiên liệu.
02
Ưu điểm của điều khiển gia tăng mờ miền biến đổi
Điều khiển gia tăng mờ miền biến đổi là một tối ưu hóa được xây dựng dựa trên điều khiển mờ. Nó không chỉ giữ lại những ưu điểm của điều khiển mờ, chẳng hạn như độc lập với các mô hình chính xác của đối tượng được điều khiển, cấu trúc đơn giản, khả năng thích ứng tốt và độ bền cao mà còn giải quyết các vấn đề tiềm ẩn về độ chính xác trạng thái ổn định kém và lỗi tĩnh trong điều khiển mờ. Bằng cách sử dụng các hệ số tỷ lệ để mở rộng hoặc thu hẹp miền mờ, các quy tắc điều khiển có thể được tăng gián tiếp, cho phép không có lỗi trạng thái ổn định và điều khiển có độ chính xác cao. Ngoài ra, tốc độ phản hồi động của hệ thống điều khiển gia tăng mờ miền biến đổi nhanh trong phạm vi lỗi rộng, cho phép hệ thống tránh vùng chết điều chỉnh trong phạm vi độ lệch nhỏ và nâng cao hơn nữa hiệu suất động và tĩnh cũng như độ bền của hệ thống.
Công ty TNHH Ô tô Năng lượng mới Chengdu Yiwei là một doanh nghiệp công nghệ cao tập trung vào phát triển khung gầm điện, điều khiển xe, động cơ điện, bộ điều khiển động cơ, bộ pin và công nghệ thông tin mạng thông minh của EV.
Liên hệ với chúng tôi:
yanjing@1vtruck.com+(86)13921093681
duanqianyun@1vtruck.com+(86)13060058315
liyan@1vtruck.com+(86)18200390258
Thời gian đăng: 11-10-2023
