In-depth characteristic analysis and wide range optimal operation of fuel cell using multi-model predictive control

控制理论(社会学) 电压 工程类 模型预测控制 计算机科学 电气工程 人工智能 控制(管理)
作者
Hao Fu,Jiong Shen,Li Sun,Kwang Y. Lee
出处
期刊:Energy [Elsevier]
卷期号:234: 121226-121226 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.energy.2021.121226
摘要

Humidity and voltage are the critical parameters that have a significant influence on the thermal stability and electrical efficiency of the proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). However, the inherent coupling between the two parameters makes the controller design challenging from a system's perspective. Furthermore, frequent load fluctuations during fuel cell operation give rise to considerable fluctuations in voltage and humidity. To mitigate this undesirable variation, the system coupling of voltage and humidity and nonlinearity resulting from varying load are analyzed in this paper, where the coupled dynamics of relative humidity and output voltage are manipulated by the humidifier electrical power and compressor voltage. Based on the analysis, a multi-model predictive control (MMPC) scheme is formulated for the coupled plant dynamics, where the prediction model utilized is developed based on the subspace identification method for local models integrated with fuzzy membership weightings. The MMPC formulation has taken advantage of considering the actuator saturation and the allowable output range as input and output constraints. Simulation results show that the proposed MMPC can improve the tracking performance with a flexible trade-off between the relative humidity and output voltage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Nienie发布了新的文献求助10
刚刚
养猪人完成签到,获得积分10
4秒前
乐乐应助MQ&FF采纳,获得10
5秒前
6秒前
小小发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI2S应助陌路采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
小陶完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
隐形曼青应助Della采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
yy发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
SciGPT应助zxy采纳,获得10
15秒前
normalgai完成签到,获得积分10
17秒前
务实幼蓉发布了新的文献求助10
17秒前
zhaoyingxin发布了新的文献求助10
18秒前
慕容飞凤发布了新的文献求助30
19秒前
MQ&FF发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
yy完成签到,获得积分20
20秒前
叶子完成签到,获得积分10
20秒前
周一发布了新的文献求助10
20秒前
helinahs完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
天天快乐应助HYT采纳,获得10
22秒前
晓先森完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
bong发布了新的文献求助10
24秒前
15966014069发布了新的文献求助10
26秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
26秒前
周一完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
科目三应助小九不太乖采纳,获得10
27秒前
normalgai关注了科研通微信公众号
28秒前
bong完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808824
关于积分的说明 7878475
捐赠科研通 2467158
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313222
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630369
版权声明 601919