燃料電池混合動力汽車能量控制策略的研究.pdf

1、近年來，燃料電池汽車的能量控制問題逐漸引起了研究人員的關注。由于燃料電池系統(tǒng)的動態(tài)響應過程較慢，在啟動、急加速和爬坡時電池的輸出特性無法滿足車輛的行駛要求，因此通常配備能量存儲裝置構成混合動力系統(tǒng)。本文深入分析了國內(nèi)外燃料電池汽車的發(fā)展現(xiàn)狀以及混合動力系統(tǒng)能量控制策略問題的研究現(xiàn)狀，概括了這一領域的最新研究進展，總結了現(xiàn)有成果中存在的不足和局限性，對能量分配控制問題做了進一步研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.分析對比了各類燃料

2、電池性能，選擇質(zhì)子交換膜燃料電池一超級電容混合動力系統(tǒng)為具體研究對象，對質(zhì)子交換膜電池和超級電容的組成結構、工作原理以及數(shù)學模型進行了研究，建立了混合動力系統(tǒng)的數(shù)學模型。
　　 2.對混合動力系統(tǒng)的兩個能量源進行單獨處理，根據(jù)燃料電池和超級電容自身性能的約束條件，將混合動力系統(tǒng)的能量分配問題轉(zhuǎn)化為燃料電池系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題，應用線性二次型理論，設計了控制量受限的線性二次型終端時間有限狀態(tài)調(diào)節(jié)器，仿真分析驗證了設計的可行性。

3、>　　 3.把混合動力系統(tǒng)的兩個能量源視為一個整體，將車輛行駛時所需求的電流視為外界對系統(tǒng)的不確定性可測擾動，應用H∞控制理論，分析了系統(tǒng)在無干擾情況下的閉環(huán)穩(wěn)定性，通過定義新型Lyapunov-Krasovskii函數(shù)分析了系統(tǒng)的H∞性能指標，得到系統(tǒng)在擾動下的穩(wěn)定條件，在此基礎上設計了H∞最優(yōu)控制器，對車輛運行中可能存在的幾種電流需求形式進行了仿真分析，實驗結果表明設計的H∞控制器能夠?qū)Σ淮_定性擾動起到良好的抑制作用，實現(xiàn)能量優(yōu)化