基于高阶全驱的质子交换膜燃料电池阴极进气系统控制方法

摘要

针对质子交换膜燃料电池进气系统中存在的多输入多输出、强非线性强耦合、内外部扰动等问题，提出了一种新的控制策略实现对进气流量和阴极压力精确协同控制。本文将传统状态空间的四阶燃料电池欠驱系统转化为高阶全驱系统，同时基于高阶全驱系统设计扩张状态观测器来估计未知扰动。根据高阶全驱系统的特性推导出控制律，实现对进气流量和阴极压力的协同控制。最后，通过与其他控制策略的仿真对比分析，并且在实验台架上进行验证，结果表明可以实现对进气流量和阴极压力的精确协同控制。

关键词

自动控制技术 / 质子交换膜燃料电池 / 阴极进气系统 / 高阶全驱方法 / 扩张状态观测器