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武汉大学学报(理学版)2025年第06期:基于动态补偿机制的固体氧化物燃料电池输出电压预测控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李玮诺;吴肖龙;许元武;李曦;

单位:南昌大学信息工程学院;同济大学电子与信息工程学院;武汉科技大学人工智能与自动化学院;华中科技大学人工智能与自动化学院;

摘要:为解决固体氧化物燃料电池(SOFC)输出电压的稳定控制问题,提出一种基于动态补偿机制的模型预测控制(MPC)方法。基于SOFC热电机理建立模型,通过稳态和动态性能分析验证模型的合理性。基于模型设计包含动态补偿项的MPC控制器,引入状态预测补偿和控制权重自调节机制,以提升SOFC的动态响应性能。实验结果表明,与线性自抗扰控制(LADRC)方法相比,MPC方法在参考电压跟踪和负载电流扰动两种典型工况下,稳压耗时分别减少76.0%和86.7%,超调量分别减小0.02和0.25 V,表现出更好的动态追踪和抗扰动性能。

关键词:固体氧化物燃料电池;;机理建模;;动态补偿机制;;模型预测控制;;自抗扰控制

基金资助:国家自然科学基金(62203204);; 湖北省自然科学基金(2024AFB226)