高压PEMFC空气供应系统解耦控制器设计：实验与仿真验证

本文主要探讨了"高压燃料电池系统空气供应解耦控制器设计"这一主题，发表于2014年7月的《同济大学学报（自然科学版）》第42卷第7期。研究者陈凤祥、陈俊坚、许忠和幸桐来自同济大学汽车学院和新能源汽车工程中心，他们利用高压空压机测试平台作为研究工具。 研究的核心是通过对高压质子交换膜燃料电池（PEMFC）的空气供应子系统的传递函数矩阵进行辨识，这种方法对于理解和优化燃料电池系统的性能至关重要。传递函数矩阵是描述系统动态行为的关键数学模型，它可以帮助工程师预测系统响应外部输入变化的方式。 作者应用前馈补偿解耦控制技术来实现对空气流量和背压的相对独立控制。这种控制策略旨在减少两个变量之间的相互影响，提高系统的稳定性和效率。前馈补偿是一种主动控制策略，通过预估未来可能的干扰并提前进行补偿，以抵消这些干扰对系统性能的影响。 实验和仿真的结果显示出，这种解耦控制策略在较宽的工作范围内表现出良好的鲁棒性。这意味着该控制器能够在各种工况下保持稳定的性能，即使面对不确定性和外界扰动，也能有效地维持空气供应系统的正常运行。 关键词"高压"、"质子交换膜燃料电池"、"解耦控制"和"空气流量"、"背压"揭示了论文的核心关注点，这些关键词有助于读者快速理解研究的重点和应用领域。整个研究结合了理论与实践，对高压燃料电池技术的发展具有实际意义，为优化燃料电池系统的设计和优化控制提供了有价值的参考方法。