具有解耦性能的燃料电池抗干扰控制方法

    公开(公告)号:CN107870564B

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN201711012272.3

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 符灏 沈炯 孙立

    Abstract: 本发明公开了具有快速、安全、解耦性能的燃料电池抗干扰控制方法,针对固体氧化物燃料电池的负载干扰频繁,且系统本身响应慢、易故障、耦合强的特点,分别通过扩增状态观测、设置运行约束及多变量预测控制算法,实现对固体氧化物燃料电池的优化控制。通过扩增扰动状态的预测模型,处理燃料电池负载扰动响应缓慢的问题;设置进气阀门限幅限速以及合理燃料利用率的运行约束,有效防止阀门故障及电池缺气;针对燃料利用率和输出电压强耦合的特性,采用多变量预测控制算法,在动态优化过程中实现解耦目的。本发明提出的控制方法能够精准优化氢气和空气进气量,快速抑制负载扰动对输出电压的影响,提高燃料利用率,同时保证阀门和燃料电池的安全运行。

    优化燃料电池过氧量的数据驱动控制方法

    公开(公告)号:CN114063451A

    公开(公告)日:2022-02-18

    申请号:CN202111189676.6

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 符灏 沈炯 孙立

    Abstract: 本发明公开了一种优化燃料电池过氧量的数据驱动控制方法,涉及新能源自动控制技术领域,解决了随着负荷变化、模型失配带来的过量氧气系数调节的干扰强及鲁棒性差的技术问题,其技术方案要点是基于目标加权的优化数据驱动控制器能够完成抗扰和优化两大任务,同时降低了控制器实现的难度,通过扩张观测器的设计能够快速消除扰动,实现系统的高效、稳定的运行。同时采用的目标加权的粒子群优化算法,同时均衡了积分绝对误差和控制量变化两个性能指标,在保证快速跟踪设定值的同时,也保障了空压机的使用寿命。

    一种质子交换膜燃料电池阴极侧含水量的软测量方法

    公开(公告)号:CN109827866A

    公开(公告)日:2019-05-31

    申请号:CN201910148506.X

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 沈炯 符灏 孙立

    Abstract: 本发明公开一种质子交换膜燃料电池阴极侧含水量的软测量方法,其中,阴极侧含水量的软测量方法包括如下步骤:实时采集质子交换膜燃料电池进出口的可测参数,包括燃料电池阴极入口的温度、相对湿度和压力,阴极出口的温度和压力,以及燃料电池内部反应温度;然后在建模软件中基于燃料电池内部水传递机理模型实现阴极侧含水量的软测量。采用本发明的软测量方法可准确及时地计算出阴极侧所含水蒸汽质量的大小,结合当前燃料电池反应温度下的饱和水蒸汽含量,从而反映出燃料电池内部的运行状态的优劣,特别是能够判断燃料电池内部是否积水,使燃料电池内部的湿度闭环控制成为可能。

    一种基于多目标优化的过热汽温自抗扰串级控制方法

    公开(公告)号:CN108490790A

    公开(公告)日:2018-09-04

    申请号:CN201810436145.4

    申请日:2018-05-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多目标优化的过热汽温自抗扰串级控制方法,采用双回路控制,内回路为PI控制器,外回路为多目标优化的自抗扰控制器;所述多目标优化的自抗扰控制器分别以过热汽温系统的阀门开度和出口温度为输入和输出,根据保证系统稳定的计算方法得到频率稳定区域,采用多目标智能优化算法在频率稳定区域内优化寻找扩增状态观测器的频率,通过扩增状态观测器观测扰动状态,实现快速消除扰动。本发明能够精准调节减温水的流量,快速抑制负荷变化对主蒸汽温度的影响,提高锅炉发电效率,同时保证金属设备的寿命和电站的安全运行。

    具有快速、安全、解耦性能的燃料电池抗干扰控制方法

    公开(公告)号:CN107870564A

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201711012272.3

    申请日:2017-10-26

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 符灏 沈炯 孙立

    Abstract: 本发明公开了具有快速、安全、解耦性能的燃料电池抗干扰控制方法,针对固体氧化物燃料电池的负载干扰频繁,且系统本身响应慢、易故障、耦合强的特点,分别通过扩增状态观测、设置运行约束及多变量预测控制算法,实现对固体氧化物燃料电池的优化控制。通过扩增扰动状态的预测模型,处理燃料电池负载扰动响应缓慢的问题;设置进气阀门限幅限速以及合理燃料利用率的运行约束,有效防止阀门故障及电池缺气;针对燃料利用率和输出电压强耦合的特性,采用多变量预测控制算法,在动态优化过程中实现解耦目的。本发明提出的控制方法能够精准优化氢气和空气进气量,快速抑制负载扰动对输出电压的影响,提高燃料利用率,同时保证阀门和燃料电池的安全运行。

    优化燃料电池过氧量的数据驱动控制方法

    公开(公告)号:CN114063451B

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202111189676.6

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 符灏 沈炯 孙立

    Abstract: 本发明公开了一种优化燃料电池过氧量的数据驱动控制方法,涉及新能源自动控制技术领域,解决了随着负荷变化、模型失配带来的过量氧气系数调节的干扰强及鲁棒性差的技术问题,其技术方案要点是基于目标加权的优化数据驱动控制器能够完成抗扰和优化两大任务,同时降低了控制器实现的难度,通过扩张观测器的设计能够快速消除扰动,实现系统的高效、稳定的运行。同时采用的目标加权的粒子群优化算法,同时均衡了积分绝对误差和控制量变化两个性能指标,在保证快速跟踪设定值的同时,也保障了空压机的使用寿命。

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