کنترل قدرتمند PID چند متغیره برای یک سیستم PEMFC
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 6 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 811 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 12 |
Multivariable robust PID control for a PEMFC system
a b s t r a c t
This paper proposes robust proportional-integral-derivative (PID) control for a proton
exchange membrane fuel cell (PEMFC) system. We model a PEMFC as a multivariable
system, and apply identification techniques to obtain the system’s transfer function
matrices, where system variations and disturbances are regarded as uncertainties. Because
robust control can cope with system uncertainties and disturbances, it has been successfully
applied to improve the stability, performance, and efficiency of PEMFC systems in
previous studies. However, the resulting robust controllers might be too complicated for
hardware implementation. On the other hand, PID control has been widely applicable to
engineering practices because of its simple structure, but it lacks stability analysis for
systems with uncertainties. Therefore, by combining the merits of robust control and PID
control, we design robust PID controllers for the PEMFC system. Based on evaluation of
stability, performance, and efficiencies, the proposed robust PID controllers are shown to
be effective.
کنترل قدرتمند PID چند متغیره برای یک سیستم PEMFC
چکیده
این مقاله کنترل قدرتمند تناسبی مشتقی-انتگرالی (PID) برای یک سیستم پیل سوختی با غشا معاوضه کننده پروتون (PEMFC) پیشنهاد می کند. ما یک PEMFC را بعنوان یک سیستم چند متغیره مدل می کنیم، و روش های تشخیص را برای بدست آوردن ماتریس های تابع انتقال سیستم اعمال می کنیم، که تغییرات و اغتشاشات سیستم بعنوان عدم قطعیت ها در نظر گرفته می شوند. از آنجائیکه کنترل قدرتمند می تواند از عهده اغتشاشات و عدم قطعیت های سیستم بر آید، از آن بطور موفقیت آمیزی برای بهبود پایداری، عملکرد و راندمان سیستم های PEMFCدر مقالات قبلی استفاده گردیده است. با این وجود، کنترلرهای قدرتمند ساخته شده بایستی برای پیاده سازی سخت افزاری خیلی پیچیده باشد. از طرفی دیگر، کنترل PID بخاطر ساختار ساده اش بطور گسترده ای برای کاربردهای مهندسی قابل استفاده می باشد، اما تحلیل های پایداری برای سیستم ها با عدم قطعیت ندارد. از اینرو، با ترکیب مزایای کنترل PID و کنترل قدرتمند، ما کنترلرهای قدرتمند PID برای سیستم PEMFC طراحی می کنیم. بر پایه ارزیابی پایداری، نشان داده می شودکه عملکرد و بازده کنترلرهای قدرتمند PID پیشنهادی کارا می باشند.
مدل کنترلی پیشگوی مدیریت آب در PEMFC
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 8 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 621 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 13 |
Model predictive control of water management in PEMFC
AbstractWater management is critical for Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). An appropriate humidity condition not only can improve
the performances and efficiency of the fuel cell, but can also prevent irreversible degradation of internal composition such as the catalyst or the
membrane. In this paper we built the model ofwater management systems which consist of stack voltage model,water balance equation in anode and
cathode, and water transport process in membrane. Based on this model, model predictive control mechanism was proposed by utilizing Recurrent
Neural Network (RNN) optimization. The models and model predictive controller have been implemented in the MATLAB and SIMULINK
environment. Simulation results showed that this approach can avoid fluctuation of water concentration in cathode and can extend the lifetime of
PEM fuel cell stack.
مدل کنترلی پیشگوی مدیریت آب در PEMFC
چکیده
مدیریت آب برای PEMFC بسیار مهم می باشد. یک وضعیت مناسب از رطوبت نه تنها می تواند عملکرد و بازده یک پیل سوختی را بهبود بخشد، بلکه می تواند از تخریب معکوس ساختار داخلی مانند کاتالیزور یا غشا (پوسته داخلی) جلوگیری کند. در این مقاله ما مدل سیستم های مدیریت آب را ساختیم که متشکل از مدل ولتاژ بسته، معادله توازن آب در آند و کاتد و فرآیند انتقال آب در غشاء می باشد. بر پایه این مدل، مکانیزم کنترل مدل پیش بینانه با استفاده از بهینه سازی RNN پیشنهاد گردید. مدل ها و کنترلر مدل پیش بینانه در مطلب و در محیط سیمولینک اجرا شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که این روش می تواند از تغییر تراکم آب در کاتد جلوگیری کند و عمر بسته پیل سوختی PEM را افزایش دهد.