Đối với việc lựa chọn các thuật toán điều khiển hệ thống pin nhiên liệu trong xe sử dụng 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 cấp tiến phi tuyến tính, và điều khiển dự đoán tổng quát. Tuy nhiên, các thuật toán điều khiển này không phù hợp với xe sử dụng 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 được 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 mạnh mẽ. 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 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 một 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 mạnh mẽ 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 sử dụng pin nhiên liệu hydro có những ưu điểm như tiếng ồn thấp, hiệu suất cao, hiệu suất năng lượng tốt và phạm vi hoạt động xa với khí hydro làm nguồn năng lượng, nhiều quá trình vận chuyển nội bộ 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 bố không đều dọc theo trường dòng chất phản ứng. Điều này gây ra tính phi tuyến tính và bất định trong hệ thống pin nhiên liệu, và nếu không được kiểm soát đúng cách, chúng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất và tình trạng hoạt động 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 phương pháp tối ưu hóa được xây dựng dựa trên điều khiển mờ. Phương pháp này 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 sai số 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 sai số trạng thái ổn định và điều khiển chính xác cao. Ngoài ra, tốc độ phản hồi động của hệ thống điều khiển gia tăng mờ miền biến đổi rất nhanh trong một phạm vi sai số rộng, cho phép hệ thống tránh được vùng chết điều chỉnh trong phạm vi sai 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
