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首页> 外文会议>International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics >Model-Based Nonlinear Control of the Cathode Pressure of a PEM Fuel Cell System Using a VTG
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Model-Based Nonlinear Control of the Cathode Pressure of a PEM Fuel Cell System Using a VTG

机译：基于模型的基于VTG的PEM燃料电池系统阴极压力的非线性控制

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Fuel cells are in risk of starvation due to a possible drop of the oxygen partial pressure during a dynamic operation. Therefore, feedback control of the cathode pressure plays an important role towards an efficient operation of a polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell system. In this paper, hence, a model-based nonlinear pressure control approach using a variable turbine geometry (VTG) is presented. The system model is derived from physical considerations in symbolic form, and parametrized by a least-squares parameter identification. As the derived dynamic model of the cathode subsystem is highly nonlinear, appropriate techniques using differential flatness are applied. Moreover, a sigma-point Kalman filter (SPKF) provides accurate estimates for the state variables and a lumped disturbance. Simulation results show the effectiveness and illustrate the achieved control performance.
机译：由于在动态运行过程中氧气分压可能下降，因此燃料电池有饿死的危险。因此，阴极压力的反馈控制对于聚合物电解质膜（PEM）燃料电池系统的有效运行起着重要的作用。因此，在本文中，提出了一种使用可变涡轮几何（VTG）的基于模型的非线性压力控制方法。系统模型是从符号形式的物理考虑中得出的，并通过最小二乘参数标识进行参数化。由于导出的阴极子系统动力学模型是高度非线性的，因此应用了使用差分平坦度的适当技术。此外，西格玛点卡尔曼滤波器（SPKF）为状态变量和集总干扰提供准确的估计。仿真结果表明了有效性，并说明了所取得的控制性能。

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