1.本發明涉及燃料電池領域，尤其涉及一種基于燃料電池空氣路壓強和流量的解耦控制方法。
背景技術：
2.空氣路系統的流量-壓強聯合控制策略要求控制空氣壓強和質量流量均跟隨軌跡，以確保正常運行。在流量-壓強聯合控制過程中，空壓機是燃料電池系統中關鍵部位，空壓機用于向燃料電池陰極提供壓縮空氣。當前燃料電池系統廣泛采用的壓縮機為離心式壓縮機，在車載應用時由于負載變化，必須相應地調節供應氣體的質量流量，但是此時由于空壓機的流量-壓強耦合性導致壓強控制困難，在嚴重的情況下，壓強波動可能會破壞質子交換膜，縮短燃料電池堆的使用壽命，同時導致電壓輸出品質變差。壓強和流量的聯合控制對燃料電池系統運行至關重要，為解決空壓機引起的流量-壓強耦合問題，在燃料電池空氣系統結構上在背壓管路增加可變排量的背壓系統，通過協調空壓機轉速與背壓閥開度可以實現壓強控制過程中的流量壓強解耦控制。
3.現有空氣路解耦技術控制采用簡單的反饋控制器在流量環控制的基礎上加上了壓強環，但是流量和壓強收斂速度較慢；此外，采用前饋解耦算法對流量-壓力可進行解耦控制，但對于非線性系統不適用；部分專利或文獻采用pi控制和滑?？刂品謩e進行流量和壓強控制，但對控制效果改善很小。
4.傳統的pi控制的研究基本都是對于穩態效果的研究和分析，但未對動態響應效果進行具體分析，解耦具體效果也未體現出來，而且pi控制器主要對低頻有較大的放大作用，高頻信號增益會降低。同時關于系統對傳感器采集信號的處理并未體現出來。
技術實現要素：
5.本發明目的在于提供了一種實用性更強，工程化可以實現，對比于智能算法和模糊算法等工程化實現難的問題，有相應的優勢的基于燃料電池空氣路壓強和流量的解耦控制方法。
6.為了實現上述目的，本發明提供了一種基于燃料電池空氣路壓強和流量的解耦控制方法，包括以下步驟：
7.步驟一、搭建被控對象模型；
8.步驟二、給定壓強和反饋壓強的差值，經過改進的pr算法，輸出為背壓閥開度；給定流量和反饋流量的差值，經過改進的pr算法，輸出為空壓機轉速，改進的pr算法的模型為：
[0009][0010]kp
表示控制器的比例增益，ωc表示截止頻率，ω0表示諧振角頻率，kr表示控制器的積分增益。
[0011]
對本發明提供的一種基于燃料電池空氣路壓強和流量的解耦控制方法，所述步驟一中的被控對象模型包括空氣路管路壓力模
聲明：
“基于燃料電池空氣路壓強和流量的解耦控制方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：蘇州溯馭技術有限公司
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2025年07月24日 ~ 26日 
