化工进展
化工進展
화공진전
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2013年
10期
2372-2376
,共5页
刘欣%郝晓弘%杨新华%安爱民
劉訢%郝曉弘%楊新華%安愛民
류흔%학효홍%양신화%안애민
板式固体氧化物燃料电池%广义预测控制%NARIMAX模型%Levenberg-Marquardt算法
闆式固體氧化物燃料電池%廣義預測控製%NARIMAX模型%Levenberg-Marquardt算法
판식고체양화물연료전지%엄의예측공제%NARIMAX모형%Levenberg-Marquardt산법
plate solid oxide fuel cell%generalized predictive control(GPC)%NARIMAX model%Levenberg-Marquardt algorithm
固体氧化物燃料电池的工作状态是一个高温、高速率变化的化学反应过程,其入口气体温度的稳定性直接影响到燃料利用率和电池效率。本文提出一种改进的带有外部输入的非线性自回归积分滑动平均模型,结合两极燃料和空气的流量比、负载电流变化值来实现入口气体温度的非线性广义预测控制方法,采用了基于非线性最小二乘法的Levenberg-Marquardt算法确定该模型的参数。仿真结果表明,该模型与温度控制系统的传递函数模型相结合后能有效并迅速的获得燃料、氧化剂流量这两种操作量的预测值并使系统在较高的温度工作点当负载电流发生波动时能克服变化引起的参数偏差,保持运行时输出电压的稳定性。
固體氧化物燃料電池的工作狀態是一箇高溫、高速率變化的化學反應過程,其入口氣體溫度的穩定性直接影響到燃料利用率和電池效率。本文提齣一種改進的帶有外部輸入的非線性自迴歸積分滑動平均模型,結閤兩極燃料和空氣的流量比、負載電流變化值來實現入口氣體溫度的非線性廣義預測控製方法,採用瞭基于非線性最小二乘法的Levenberg-Marquardt算法確定該模型的參數。倣真結果錶明,該模型與溫度控製繫統的傳遞函數模型相結閤後能有效併迅速的穫得燃料、氧化劑流量這兩種操作量的預測值併使繫統在較高的溫度工作點噹負載電流髮生波動時能剋服變化引起的參數偏差,保持運行時輸齣電壓的穩定性。
고체양화물연료전지적공작상태시일개고온、고속솔변화적화학반응과정,기입구기체온도적은정성직접영향도연료이용솔화전지효솔。본문제출일충개진적대유외부수입적비선성자회귀적분활동평균모형,결합량겁연료화공기적류량비、부재전류변화치래실현입구기체온도적비선성엄의예측공제방법,채용료기우비선성최소이승법적Levenberg-Marquardt산법학정해모형적삼수。방진결과표명,해모형여온도공제계통적전체함수모형상결합후능유효병신속적획득연료、양화제류량저량충조작량적예측치병사계통재교고적온도공작점당부재전류발생파동시능극복변화인기적삼수편차,보지운행시수출전압적은정성。
The working condition of solid oxide fuel cell is a chemical reaction process of high-temperature , high-rate change. The stability of gas inlet temperature directly affects fuel utilization and cell efficiency. This paper presents an improved external input of nonlinear autoregressive integrated moving average model which combines the ratio of fuel and air flow rates and the load current change to realize nonlinear generalized predictive control for the temperature of gas inlets,and uses the Levenberg-Marquardt algorithm based on nonlinear least squares to determine the parameters. The prediction values of real-time flow rates of fuel and air could be obtained accurately and quickly based on the combination of the model and transfer function model for the temperature control system,so that at higher temperature operation,the system could overcome parameter deviations due to changes caused by load current and retain the stability of output voltage.