طراحی کنترلر تناسبی- انتگرالی برای کنترل دما و ولتاژ پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای براساس مدل سازی مرتبه پایین

پیل سوختی اکسید جامد، از ابزارهای مناسب تولید انرژی است که کنترل دما و ولتاژ آن بسیار اهمیت دارد. هدف این مقاله طراحی کنترلری برای کنترل دما و ولتاژ پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای، با اصلاح داخلی سوخت است. ابتدا مدلی یک بعدی از پیل، شامل معادلات دینامیکی و الکتروشیمیایی، ارایه می شود. در گام بعد برای طراحی کنترلر، مدلی مرتبه پایین براساس مدل یک بعدی طراحی می شود. نتایج مدل پایین مرتبه تطبیق مناسبی با مدل یک بعدی داشته و با استفاده از روش آرایه بهره نسبی نشان داده شده، که دما و ولتاژ پیل به ترتیب توسط فاکتور مصرف سوخت و نسبت هوای ورودی کنترل می شوند. بر این اساس کنترلری تناسبی انتگرالی طراحی شد که خطای حالت ماندگار دما و ولتاژ را به صفر می رساند. زمان نشست سیستم در این حالت حدود 1500 تا 2000 ثانیه است. نتایج این حالت به مدل یک بعدی منتقل شده و بیانگر آن است که گرادیان های دمایی پیل نیز در محدوده مجاز خود باقی می مانند.

Keywords:

پیل سوختی اکسید جامد , مدل سازی مرتبه پایین , کنترل تناسبی انتگرالی