PEMFC的控制算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能控制算法的出現(xiàn),以及高性能微處理器的不斷更新,給工業(yè)過程控制提供了越來越多、越來越好的解決方案.這些控制算法可以避開實(shí)際系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模的難題,這給它們的發(fā)展開辟了廣闊的空間.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN)具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)聯(lián)想功能以及靈活的學(xué)習(xí)能力,廣泛用于函數(shù)逼近和并行處理等領(lǐng)域,但其學(xué)習(xí)收斂速度一般比較慢,并且需要大量的、合適的訓(xùn)練樣本.模糊控制(Fuzzy)為非線性控制提供了一個(gè)比較容易的設(shè)計(jì)方法,尤其是在被控對(duì)象含有不確定性和不精確性的時(shí)候更加

2、有效.而來源于生物技術(shù)領(lǐng)域的遺傳算法(GA)則發(fā)揚(yáng)了生物界自然選擇和自然遺傳機(jī)制的優(yōu)點(diǎn).它通過采用隨機(jī)但有向的搜索機(jī)制來尋找全局最優(yōu)解,具有魯棒性好、隱含并行搜索以及全局收斂的優(yōu)點(diǎn).該課題中,根據(jù)實(shí)際的控制要求,優(yōu)先選擇GA與Fuzzy算法.該課題主要研究質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的控制算法與控制技術(shù).為保證燃料電池在發(fā)電過程中的穩(wěn)定性和高效性,獲得良好的運(yùn)行環(huán)境和穩(wěn)定的輸出功率,其控制問題至關(guān)重要.PEMFC內(nèi)存在多種復(fù)雜的關(guān)聯(lián)

3、因素,而且其內(nèi)部的參數(shù)也受多方面影響,整個(gè)PEMFC構(gòu)成了一個(gè)多輸入輸出、時(shí)變、強(qiáng)耦合、非線性系統(tǒng).基于目前的研究成果,該文提出了一種GA-Fuzzy串級(jí)控制方案,使控制器更加合理和優(yōu)化.該文主要解決了以下方面的問題:(1)分析PEMFC系統(tǒng)的基本工作原理及其基本構(gòu)成,找出合理的控制變量;(2)通過分析被控對(duì)象特點(diǎn),比較各種先進(jìn)控制方法的優(yōu)缺點(diǎn),提出GA-Fuzzy串級(jí)控制思想,并做了相應(yīng)簡(jiǎn)化的MATLAB仿真;(3)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu),