本文選題：質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)　切入點：高階滑模觀測器　出處：《中國電機工程學報》2017年17期

【摘要】：針對質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的強非線性及強耦合特性,該文提出一種適用于PEMFC系統(tǒng)過氧比(oxygen excess ratio,OER)估計的高階滑模(high order sliding mode,HOSM)觀測器設計方法。該方法采用HOSM算法對輸出誤差進行調(diào)節(jié),使其在有限時間內(nèi)趨于零,進而通過準確估計PEMFC系統(tǒng)中難于利用傳感器直接測量的變量(如,供應管道中空氣質(zhì)量、陰極側(cè)氧氣以及氮氣質(zhì)量等),求解系統(tǒng)OER,為空氣閉環(huán)系統(tǒng)的精確控制和動態(tài)性能的提高奠定了基礎。最后,在RT-LAB半實物平臺上進行硬件在環(huán)的實驗驗證,對所提出的HOSM觀測器與傳統(tǒng)的滑模觀測器進行對比實驗。實驗結(jié)果表明,所設計的HOSM觀測器性能優(yōu)于傳統(tǒng)的滑模觀測器,在存在模型參數(shù)不確定性和測量噪聲的條件下,仍具有快速的收斂特性,且表現(xiàn)出了良好的魯棒性。
[Abstract]:The proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is characterized by strong nonlinearity and strong coupling. In this paper, a design method of high order sliding mode high order sliding modeo PEMFC observer is presented, which is suitable for the estimation of peroxic ratio of oxygen excess excess mover in PEMFC system. The HOSM algorithm is used to adjust the output error and make it tend to zero in a limited time. Furthermore, by accurately estimating variables in PEMFC systems that are difficult to measure directly by using sensors (for example, air quality in supply pipes, The solution system of the cathode side oxygen and nitrogen quality lays a foundation for the precise control of the air closed loop system and the improvement of the dynamic performance. Finally, the hardware in loop experiment is verified on the RT-LAB hardware-in-the-loop platform. The proposed HOSM observer is compared with the traditional sliding mode observer. The experimental results show that the performance of the proposed HOSM observer is superior to that of the traditional sliding mode observer. It still has fast convergence and good robustness.
【作者單位】： 西南交通大學電氣工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(61473238,51407146) 四川省杰出青年基金項目(2015JQ001)~~
【分類號】：TM911.4

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本文編號：1684473