1.本发明涉及燃料电池领域，尤其涉及一种基于燃料电池空气路压强和流量的解耦控制方法。
背景技术：
2.空气路系统的流量-压强联合控制策略要求控制空气压强和质量流量均跟随轨迹，以确保正常运行。在流量-压强联合控制过程中，空压机是燃料电池系统中关键部位，空压机用于向燃料电池阴极提供压缩空气。当前燃料电池系统广泛采用的压缩机为离心式压缩机，在车载应用时由于负载变化，必须相应地调节供应气体的质量流量，但是此时由于空压机的流量-压强耦合性导致压强控制困难，在严重的情况下，压强波动可能会破坏质子交换膜，缩短燃料电池堆的使用寿命，同时导致电压输出品质变差。压强和流量的联合控制对燃料电池系统运行至关重要，为解决空压机引起的流量-压强耦合问题，在燃料电池空气系统结构上在背压管路增加可变排量的背压系统，通过协调空压机转速与背压阀开度可以实现压强控制过程中的流量压强解耦控制。
3.现有空气路解耦技术控制采用简单的反馈控制器在流量环控制的基础上加上了压强环，但是流量和压强收敛速度较慢；此外，采用前馈解耦算法对流量-压力可进行解耦控制，但对于非线性系统不适用；部分专利或文献采用pi控制和滑模控制分别进行流量和压强控制，但对控制效果改善很小。
4.传统的pi控制的研究基本都是对于稳态效果的研究和分析，但未对动态响应效果进行具体分析，解耦具体效果也未体现出来，而且pi控制器主要对低频有较大的放大作用，高频信号增益会降低。同时关于系统对传感器采集信号的处理并未体现出来。
技术实现要素：
5.本发明目的在于提供了一种实用性更强，工程化可以实现，对比于智能算法和模糊算法等工程化实现难的问题，有相应的优势的基于燃料电池空气路压强和流量的解耦控制方法。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种基于燃料电池空气路压强和流量的解耦控制方法，包括以下步骤：
7.步骤一、搭建被控对象模型；
8.步骤二、给定压强和反馈压强的差值，经过改进的pr算法，输出为背压阀开度；给定流量和反馈流量的差值，经过改进的pr算法，输出为空压机转速，改进的pr算法的模型为：
[0009][0010]kp
表示控制器的比例增益，ωc表示截止频率，ω0表示谐振角频率，kr表示控制器的积分增益。
[0011]
对本发明提供的一种基于燃料电池空气路压强和流量的解耦控制方法，所述步骤一中的被控对象模型包括空气路管路压力模
声明：
“基于燃料电池空气路压强和流量的解耦控制方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：苏州溯驭技术有限公司
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2025年05月23日 ~ 25日 
