面向SOFC热管理系统的MPC555电控单元设计
随着能源短缺和环境污染问题日趋严重,燃料电池技术的研究工作越来越受到重视。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)因其高效率、零污染等特点而备受关注,其被誉为21世纪最有潜力的发电技术之一。<br>  目前,国内外都在追求大功率、小体积的SOFC发电系统,以便使其尽快投入商用。由于SOFC发电系统能安全、高效、稳定运行的前提是维持电堆工作温度稳定,因此SOFC热管理系统主要目的是对电堆温度进行有效控制。而要保持SOFC系统大功率的同时又使其小体积化,一个解决方法就是高度集成控制系统,从而降低其体积。本文通过分析SOFC热管理系统的特性...
随着能源短缺和环境污染问题日趋严重,燃料电池技术的研究工作越来越受到重视。固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)因其高效率、零污染等特点而备受关注,其被誉为21世纪最有潜力的发电技术之一。
  目前,国内外都在追求大功率、小体积的SOFC发电系统,以便使其尽快投入商用。由于SOFC发电系统能安全、高效、稳定运行的前提是维持电堆工作温度稳定,因此SOFC热管理系统主要目的是对电堆温度进行有效控制。而要保持SOFC系统大功率的同时又使其小体积化,一个解决方法就是高度集成控制系统,从而降低其体积。本文通过分析SOFC热管理系统的特性,针对其多输入、多输出、非线性、强干扰以及大容积滞后的特点,基于SIMULINK设计串级控制算法来对该系统进行有效控制;并基于该控制算法的适用性及为了减小控制系统体积,本电控单元采用一款32位摩托罗拉单片机MPC555来进行硬件平台开发,MATLAB有其支持工具箱,可方便下载及优化控制算法。
  本文通过阅读大量的参考文献,首先从SOFC工艺结构上对热管理系统进行了详细分析,包括被控量、控制量、模拟、数字参数量以及系统的特性等;接着采用摩托罗拉的一款32位高端单片机MPC555来对SOFC热管理进行电控单元集成设计;最后在SIMULINK环境下基于MPC555硬件平台进行半实物仿真实验,为实现控制器的快速开发建立一个平台。
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作者: 蔡于勋
学科专业: 控制理论与控制工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 华中科技大学
导师姓名: 李曦
学位年度: 2012
语 种: chi
分类号: TM911.4 TM910.3 TP391.9
在线出版日期: 2012年12月25日