News - 수소연료전지차용 연료전지 시스템 제어 알고리즘 선정

수소연료전지차의 연료전지 시스템 제어 알고리즘을 선택하기 위해서는 제어 요구사항과 구현 수준을 고려하는 것이 중요합니다. 좋은 제어 알고리즘은 연료전지 시스템의 정밀한 제어를 가능하게 하여 정상상태 오류를 제거하고 고정밀 제어를 달성합니다. 연구자들은 비례 적분 제어, 상태 피드백 제어, 분할된 예측 네거티브 피드백 제어, 비선형 피드포워드 및 선형 2차 조정기 피드백 제어, 일반화된 예측 제어를 포함하여 연료 전지 시스템을 위한 다양한 제어 알고리즘을 탐구했습니다. 그러나 이러한 제어 알고리즘은 연료전지 시스템 매개변수의 비선형성과 불확실성으로 인해 수소연료전지 차량에 적합하지 않습니다. 이러한 알고리즘에는 특히 동적 부하 변화 및 시스템 매개변수의 변화에 직면하여 수용할 수 없는 폐쇄 루프 성능을 초래하는 경우 제한이 있습니다.

현재 연료전지 시스템에 가장 적합한 제어 알고리즘은 퍼지 제어이다. 퍼지 제어를 기반으로 연구자들은 가변 도메인 퍼지 증분 제어라는 보다 합리적인 제어 알고리즘을 제안했습니다. 이 알고리즘은 제어 대상의 정확한 모델로부터의 독립성, 구조의 단순성, 우수한 적응성 및 견고성과 같은 퍼지 제어의 장점을 유지합니다. 또한 퍼지 제어에서 발생할 수 있는 낮은 정상 상태 정확도와 정적 오류 문제를 해결합니다. 퍼지 영역을 확장하거나 축소하기 위해 스케일링 요소를 사용함으로써 알고리즘은 제어 규칙의 수를 간접적으로 증가시켜 정상 상태 오류 제로와 고정밀 제어를 달성합니다. 또한, 가변 도메인 퍼지 증분 제어 시스템은 넓은 오류 범위 내에서 빠른 동적 응답을 나타내므로 시스템이 작은 편차 범위 내에서 조정 불감대를 방지하고 시스템의 동적 및 정적 성능과 견고성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

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연료전지 시스템 매개변수의 비선형성 및 불확실성
수소연료전지 자동차는 수소가스를 에너지원으로 하여 저소음, 고효율, 우수한 출력성능, 긴 주행거리 등의 장점을 가지고 있지만, 연료전지 내에서는 열전달, 전하전달, 생성물 등 많은 내부 수송과정이 동시에 일어납니다. 배출, 반응가스 공급. 결과적으로 온도, 습도, 기류 및 전류와 같은 요소는 반응물 유동장을 따라 고르지 않게 분포됩니다. 이는 연료전지 시스템에 비선형성과 불확실성을 가져오며, 이러한 요소들이 적절하게 제어되지 않으면 연료전지의 성능과 상태에 악영향을 미칠 수 있습니다.

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가변 영역 퍼지 증분 제어의 장점
가변 영역 퍼지 증분 제어는 퍼지 제어를 기반으로 구축된 최적화입니다. 이는 제어 대상의 정밀한 모델로부터의 독립성, 구조의 단순성, 우수한 적응성 및 강력한 견고성과 같은 퍼지 제어의 장점을 유지할 뿐만 아니라 퍼지 제어의 낮은 정상 상태 정확도 및 정적 오류의 잠재적인 문제도 해결합니다. 퍼지 영역을 확장하거나 축소하기 위해 스케일링 요소를 사용하면 제어 규칙을 간접적으로 늘릴 수 있어 정상 상태 오류가 없고 고정밀 제어가 가능합니다. 또한, 가변 도메인 퍼지 증분 제어 시스템의 동적 응답 속도는 넓은 오류 범위 내에서 빠르므로 시스템이 작은 편차 범위 내에서 조정 불감대를 방지하고 시스템의 동적 및 정적 성능과 견고성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.