車用燃料電池空氣供給系統(tǒng)控制方法研究
發(fā)布時(shí)間：2024-06-29 04:34
在過(guò)去幾十年中,傳統(tǒng)汽油、柴油汽車的尾氣排放導(dǎo)致全球污染嚴(yán)重,所以全球?qū)α闩欧诺钠嚨男枨罅考眲≡黾�。其�?氫燃料電池(Hydrogen Fuel Cell,HFC)汽車由于其高效率、高功率密度以及零排放等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為傳統(tǒng)汽油、柴油汽車的替代品。在HFC運(yùn)行過(guò)程中,其空氣供給系統(tǒng)的控制品質(zhì)影響著HFC的整體輸出特性。在汽車的行駛過(guò)程中會(huì)遇到各種復(fù)雜的工況,在汽車面對(duì)這些工況時(shí),精確控制空氣進(jìn)氣流量從而滿足整車對(duì)HFC輸出功率的需求顯得尤為重要。所以對(duì)空氣供給系統(tǒng)的高效控制成為了當(dāng)下在HFC領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),本論文針對(duì)空氣供給系統(tǒng)的高效控制做了以下方面的研究:本文在檢索了很多國(guó)內(nèi)外關(guān)于HFC及其空氣供給系統(tǒng)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,對(duì)HFC建模及其空氣供給系統(tǒng)的控制方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括。根據(jù)HFC的特點(diǎn),搭建了HFC電壓模型、空氣供給系統(tǒng)以及燃料供給系統(tǒng)三部分仿真模型。介紹了模型預(yù)測(cè)控制(Model Predictive Control,MPC)的基本原理,并針對(duì)本文所用的準(zhǔn)無(wú)限時(shí)域模型預(yù)測(cè)控制(Quasi-infinite Horizon Model Predictive Control,Q...
【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 HFC系統(tǒng)的介紹
1.1.1 HFC的工作原理
1.1.2 HFC系統(tǒng)的組成
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 HFC的研究進(jìn)展
1.2.2 HFC建模的研究現(xiàn)狀
1.2.3 HFC空氣供給系統(tǒng)控制的研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于氫燃料電池的空氣供給系統(tǒng)建模
2.1 電堆的電壓模型
2.2 空氣供給系統(tǒng)模型
2.2.1 空氣壓縮機(jī)模型
2.2.2 進(jìn)氣歧管模型
2.2.3 陰極氣流模型
2.2.4 排氣歧管模型
2.3 燃料供給系統(tǒng)模型
2.4 狀態(tài)空間模型
2.5 本章小結(jié)
3 模型預(yù)測(cè)控制
3.1 模型預(yù)測(cè)控制
3.1.1 基本原理
3.1.2 準(zhǔn)無(wú)限時(shí)域模型預(yù)測(cè)控制
3.2 控制器
3.2.1 狀態(tài)量的估計(jì)
3.2.2 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
3.3 模型仿真
3.3.1 仿真介紹
3.3.2 QHMPC控制效果分析
3.4 本章小結(jié)
4 燃料電池節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)軟硬件功能實(shí)現(xiàn)
4.1 節(jié)氣門(mén)控制器硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 單片機(jī)系統(tǒng)電路
4.1.2 CAN收發(fā)芯片及相關(guān)電路
4.1.3 電源電路
4.1.4 輸出電路
4.2 節(jié)氣門(mén)控制器軟件開(kāi)發(fā)
4.2.1 控制器軟件整體架構(gòu)
4.2.2 底層代碼的配置
4.2.3 程序結(jié)構(gòu)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析
4.3.1 被控節(jié)氣門(mén)介紹
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 燃料電池系統(tǒng)的參數(shù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào)：3997172
【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 HFC系統(tǒng)的介紹
1.1.1 HFC的工作原理
1.1.2 HFC系統(tǒng)的組成
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 HFC的研究進(jìn)展
1.2.2 HFC建模的研究現(xiàn)狀
1.2.3 HFC空氣供給系統(tǒng)控制的研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于氫燃料電池的空氣供給系統(tǒng)建模
2.1 電堆的電壓模型
2.2 空氣供給系統(tǒng)模型
2.2.1 空氣壓縮機(jī)模型
2.2.2 進(jìn)氣歧管模型
2.2.3 陰極氣流模型
2.2.4 排氣歧管模型
2.3 燃料供給系統(tǒng)模型
2.4 狀態(tài)空間模型
2.5 本章小結(jié)
3 模型預(yù)測(cè)控制
3.1 模型預(yù)測(cè)控制
3.1.1 基本原理
3.1.2 準(zhǔn)無(wú)限時(shí)域模型預(yù)測(cè)控制
3.2 控制器
3.2.1 狀態(tài)量的估計(jì)
3.2.2 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
3.3 模型仿真
3.3.1 仿真介紹
3.3.2 QHMPC控制效果分析
3.4 本章小結(jié)
4 燃料電池節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)軟硬件功能實(shí)現(xiàn)
4.1 節(jié)氣門(mén)控制器硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 單片機(jī)系統(tǒng)電路
4.1.2 CAN收發(fā)芯片及相關(guān)電路
4.1.3 電源電路
4.1.4 輸出電路
4.2 節(jié)氣門(mén)控制器軟件開(kāi)發(fā)
4.2.1 控制器軟件整體架構(gòu)
4.2.2 底層代碼的配置
4.2.3 程序結(jié)構(gòu)
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析
4.3.1 被控節(jié)氣門(mén)介紹
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 燃料電池系統(tǒng)的參數(shù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào)：3997172
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