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基于降维模型的燃料电池发动机控制方法研究

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基于降维模型的燃料电池发动机控制方法研究
论文目录
 
摘要第1-4页
abstract第4-14页
第1章 引言第14-35页
  1.1 课题背景及选题意义第14-27页
    1.1.1 课题背景第14-15页
    1.1.2 质子交换膜燃料电池原理第15-16页
    1.1.3 燃料电池发动机系统组成第16-27页
    1.1.4 课题的提出第27页
  1.2 燃料电池建模与控制研究现状第27-33页
    1.2.1 燃料电池数值模型第27-29页
    1.2.2 面向控制的燃料电池模型第29-30页
    1.2.4 燃料电池内部状态估计第30-32页
    1.2.5 燃料电池系统控制第32-33页
  1.3 本文的研究内容和方法第33-34页
  1.4 本文结构第34-35页
第2章 质子交换膜燃料电池一维机理模型第35-54页
  2.1 燃料电池模型基本参数第35-36页
  2.2 气体扩散层内水传递模型第36-43页
    2.2.1 模型假设第36-39页
    2.2.2 控制方程第39-41页
    2.2.3 边界条件第41-43页
  2.3 质子交换膜内水传递模型第43-44页
    2.3.1 模型假设第43页
    2.3.2 控制方程第43-44页
    2.3.3 边界条件第44页
  2.4 氧气扩散模型第44-45页
    2.4.1 模型假设第44页
    2.4.2 控制方程第44页
    2.4.3 边界条件第44-45页
  2.5 电压模型第45-47页
    2.5.1 模型假设第45页
    2.5.2 控制方程第45-46页
    2.5.3 边界条件第46-47页
  2.6 模型求解与结果分析第47-53页
    2.6.1 单相流结果求解及分析第47-52页
    2.6.2 两相流结果求解及分析第52-53页
  2.7 本章小结第53-54页
第3章 质子交换膜燃料电池降维模型第54-73页
  3.1 膜态水传递过程简化第54-56页
  3.2 气体扩散层中水传质过程简化第56-60页
    3.2.1 水蒸气传质第57-58页
    3.2.2 液态水传质第58-60页
    3.2.3 混合传质第60页
  3.3 氧气扩散过程简化第60-62页
  3.4 一维简化模型与机理模型对比第62-68页
    3.4.1 单相流结果对比第64-66页
    3.4.2 两相流结果对比第66-68页
  3.5 单流道模型第68-70页
  3.6 流道间差异模型第70-72页
  3.7 本章小结第72-73页
第4章 燃料电池降维模型标定与实验验证第73-92页
  4.1 实验平台第73-81页
    4.1.1 燃料电池特性测试台第73-75页
    4.1.2 带气体采样接口的燃料电池单片第75-77页
    4.1.3 燃料电池单片气体采样实验系统第77-81页
  4.2 实验设计第81-86页
    4.2.1 稳态气体采样实验设计第81-84页
    4.2.2 动态气体采样实验设计第84-85页
    4.2.3 极化曲线测试实验设计第85-86页
  4.3 实验结果与模型验证第86-91页
    4.3.1 模型标定第86-87页
    4.3.2 模型验证第87-91页
  4.4 本章小结第91-92页
第5章 基于降维模型的燃料电池状态估计第92-111页
  5.1 双循环燃料电池系统测试台介绍第92-94页
  5.2 电堆膜水含量估计第94-107页
    5.2.1 排气水浓度估计第94-99页
    5.2.2 膜水含量估计第99-107页
  5.3 最低氧气浓度估计第107-110页
  5.4 本章小结第110-111页
第6章 基于降维模型的燃料电池控制第111-139页
  6.1 氢气喷射控制第111-124页
    6.1.1 氢气喷射系统模型第113-116页
    6.1.2 鲁棒预测控制算法设计第116-118页
    6.1.3 H_∞控制算法设计第118-120页
    6.1.4 基于模型的控制算法设计第120-121页
    6.1.5 实验结果第121-124页
  6.2 空气供气控制第124-130页
    6.2.1 空气子系统模型第124-127页
    6.2.2 反馈线性化控制第127-129页
    6.2.3 空气供气控制算法验证第129-130页
  6.3 阴极排气再循环控制第130-133页
  6.4 控制算法综合验证第133-138页
  6.5 本章小结第138-139页
第7章 结论第139-142页
参考文献第142-156页
致谢第156-158页
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果第158-160页

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