燃料电池偏振曲线在线参数估计的收敛性保证:理论和实验结果

摘要:在线估计质子交换膜燃料电池(PEMFC)极化曲线的参数是本文研究的问题。这个曲线描述了PEMFC的电压和电流之间的静态关系。即使是离线,设计这个估计器的任务也很复杂,因为不确定的参数以高度非线性的方式输入到曲线中,即以不可分离的非线性形式。我们考虑了几种极化曲线模型的情景,从标准的完整模型开始,包括对这个复杂数学函数的几种流行简化模型。在所有情况下,我们导出了可分离的回归方程,无论是线性还是非线性参数化,这对于参数估计器的实施至关重要。我们集中关注在适当的激励条件下,能够确保全局参数收敛的在线估计方案。由于这些全局收敛性质,估计器对于不可避免的加性噪声和结构不确定性是鲁棒的。此外,它们的在线特性赋予了方案跟踪(缓慢的)参数变化的能力,这些变化在PEMFC的运行过程中发生。这两个特点 - 在耗时的离线数据拟合过程中不可用 - 使得所提出的估计器对于给定PEMFC的在线节省时间特性的表征,以及故障检测程序和基于模型的自适应控制策略的实施非常有帮助。我们还提供了验证理论主张的仿真和实验证据。

作者:Carlo Beltran, Alexey Bobtsov, Romeo Ortega, Diego Langarica-Cordoba, Rafael Cisneros, Luis H. Diaz-Saldierna

论文ID:2308.06588

分类:Signal Processing

分类简称:eess.SP

提交时间:2023-08-15

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