燃料电池电动汽车的动态建模与非线性控制
2016-12-07 06:11:02
汽车文摘 2016年10期
燃料电池电动汽车的动态建模与非线性控制
对燃料电池电动汽车（FCEV）的HPS（液压助力转向）与拓扑动力系统的非线性进行了研究。由于燃料电池在瞬态工况下的响应很慢，因此组合了2种类型的HPS来获得较高的功率密度和能量密度，并将它们进行了对比：①燃料电池作为主要能源，超级电容（UC）作为辅助动力源；②燃料电池作为主要能源，电池和UC作为辅助动力源。燃料电池与直流环节通过直流转换器进行连接，同时2个升压电路转换器分别将UC和电池连接到直流环节。基于子系统的非线性行为搭建了带有不同HPS的FCEV动态模型。该动态模型的主要目的是设计一个控制器，同时控制交流/直流转换器，并考虑了HPS和直流转换器的非线性行为。本文基于李雅普诺夫原理提出了一个非线性控制方法，以达到下述控制目的：①直流环节电压的调节；②燃料电池基准电流的定义；③电源基准电流的完整跟踪。同时，确保在各种条件下闭环系统的渐近稳定性。对本文所提出控制器的性能通过数字化仿真来进行验证及对比。仿真结果显示，UC和电池可以辅助燃料电池来满足负荷需求，并提升自身性能。本文提出的控制系统在当前FCEV中是最先进的。
刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）
刊期：2016年第4期
作者：Mahdi Rajabzadeh et al
编译：于雅静
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