Tehničko veleučilište u Zagrebu · Zagreb

Adaptivno upravljanje istosmjernim uzlaznim pretvornikom napajanim gorivnim člankom

doktorski rad

doktorski rad

Adaptivno upravljanje istosmjernim uzlaznim pretvornikom napajanim gorivnim člankom

Vrsta ocjenski radovi
Tip doktorski rad
Godina 2010
Status obranjeno

Sažetak

U ovom radu prikazano je adaptivno upravljanje uzlaznim istosmjernim pretvaračem napajanim gorivnim člankom. Dani su matematički modeli gorivnog članka PEM tipa te uzlaznog istosmjernog pretvarača u naponskom i strujnom načinu upravljanja te kontinuiranom i diskontinuiranom režimu rada. Eksperimentalno su određeni linearni matematički modeli uzlaznog pretvarača i uzlaznog pretvarača zajedno s emulatorom gorivnog članka BCS 64-32. Projektiran je osnovni PI regulator za radnu točku sustava određenu nominalnom snagom pretvarača. Odstupanja od radne točke kompenzirana su adaptivnim regulatorom s referentnim modelom reduciranog reda i signalnom adaptacijom s reduciranim vektorom varijabli stanja. Upotrebom algoritma reduciranog reda, smanjen je broj težinskih koeficijenata u algoritmu, te je predložen postupak određivanja težinskih koeficijenata adaptivnog algoritma temeljen na kombinaciji metode postavljanja polova i nula i metode optimiranja. Nakon primjene predloženog uvjeta zasnovanog na metodi postavljanja polova i nula, optimalni težinski koeficijenti adaptivnog algoritma mogu se odrediti u samo nekoliko iteracija, i to bez primjene računala, čime se znatno olakšava primjena algoritma na realnim sustavima. Simulacijski i eksperimentalni rezultati pokazuju da se dinamičko ponašanje izrazito nelinearnog regulacijskog sustava s gorivnim člankom i uzlaznim pretvaračem, bilo u kontinuiranom, bilo u diskontinuiranom režimu rada, može prilično točno opisati dinamičkim ponašanjem referentnog modela, dakle, linearnim sustavom s nepromjenjivim parametrima.

Ključne riječi

adaptivno upravljanje; referentni model reduciranog reda; signalna adaptacija; gorivni članak; gorivna ćelija; uzlazni istosmjerni pretvarač