हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहन के लिए ईंधन सेल प्रणाली के नियंत्रण एल्गोरिदम का चयन

हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों में ईंधन सेल प्रणाली नियंत्रण एल्गोरिदम के चयन के लिए, नियंत्रण आवश्यकताओं और कार्यान्वयन के स्तर पर विचार करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। एक अच्छा नियंत्रण एल्गोरिदम ईंधन सेल प्रणाली के सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है, स्थिर-अवस्था त्रुटियों को दूर करता है और उच्च-सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है। शोधकर्ताओं ने ईंधन सेल प्रणालियों के लिए विभिन्न नियंत्रण एल्गोरिदम का पता लगाया है, जिनमें आनुपातिक-अभिन्न नियंत्रण, अवस्था प्रतिक्रिया नियंत्रण, खंडित पूर्वानुमानित ऋणात्मक प्रतिक्रिया नियंत्रण, अरैखिक फीडफॉरवर्ड और रैखिक चतुर्भुज नियामक प्रतिक्रिया नियंत्रण, और सामान्यीकृत पूर्वानुमानित नियंत्रण शामिल हैं। हालाँकि, ईंधन सेल प्रणाली मापदंडों की अरैखिकता और अनिश्चितता के कारण ये नियंत्रण एल्गोरिदम हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इन एल्गोरिदम की सीमाएँ हैं, खासकर जब गतिशील भार परिवर्तनों और सिस्टम मापदंडों में भिन्नताओं का सामना करना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप अस्वीकार्य क्लोज्ड-लूप प्रदर्शन होता है।

वर्तमान में, ईंधन सेल प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त नियंत्रण एल्गोरिथम फ़ज़ी नियंत्रण है। फ़ज़ी नियंत्रण पर आधारित, शोधकर्ताओं ने एक अधिक उचित नियंत्रण एल्गोरिथम प्रस्तावित किया है, जिसे परिवर्तनशील डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण कहा जाता है। यह एल्गोरिथम फ़ज़ी नियंत्रण के लाभों को बरकरार रखता है, जैसे कि नियंत्रित वस्तु के सटीक मॉडलों से स्वतंत्रता, संरचना की सरलता, अच्छी अनुकूलनशीलता और सुदृढ़ता। इसके अतिरिक्त, यह फ़ज़ी नियंत्रण में उत्पन्न होने वाली खराब स्थिर-अवस्था सटीकता और स्थैतिक त्रुटियों की समस्याओं का समाधान करता है। फ़ज़ी डोमेन को विस्तारित या संकुचित करने के लिए स्केलिंग कारकों का उपयोग करके, एल्गोरिथम अप्रत्यक्ष रूप से नियंत्रण नियमों की संख्या बढ़ाता है, जिससे शून्य स्थिर-अवस्था त्रुटियाँ और उच्च-सटीक नियंत्रण प्राप्त होता है। इसके अलावा, परिवर्तनशील डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण प्रणाली त्रुटियों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर तेज़ गतिशील प्रतिक्रिया प्रदर्शित करती है, जिससे प्रणाली छोटे विचलन सीमाओं के भीतर समायोजन मृत क्षेत्रों से बच सकती है और प्रणाली के गतिशील और स्थैतिक प्रदर्शन के साथ-साथ सुदृढ़ता में और सुधार होता है।

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ईंधन सेल प्रणाली मापदंडों की अरैखिकता और अनिश्चितता
यद्यपि हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों में कम शोर, उच्च दक्षता, अच्छा शक्ति प्रदर्शन और ऊर्जा स्रोत के रूप में हाइड्रोजन गैस के साथ लंबी ड्राइविंग रेंज जैसे लाभ हैं, ईंधन सेल के भीतर कई आंतरिक परिवहन प्रक्रियाएँ एक साथ होती हैं, जिनमें ऊष्मा स्थानांतरण, आवेश स्थानांतरण, उत्पाद उत्सर्जन और प्रतिक्रिया गैसों की आपूर्ति शामिल है। परिणामस्वरूप, तापमान, आर्द्रता, वायु प्रवाह और धारा जैसे कारक अभिकारक प्रवाह क्षेत्र में असमान रूप से वितरित होते हैं। इससे ईंधन सेल प्रणाली में अरैखिकता और अनिश्चितता उत्पन्न होती है, और यदि इन कारकों को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो ये ईंधन सेल के प्रदर्शन और स्वास्थ्य स्थिति पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकते हैं।

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परिवर्तनीय डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण के लाभ
परिवर्तनीय डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण, फ़ज़ी नियंत्रण पर आधारित एक अनुकूलन है। यह न केवल फ़ज़ी नियंत्रण के लाभों को बरकरार रखता है, जैसे कि नियंत्रित वस्तु के सटीक मॉडलों से स्वतंत्रता, संरचना की सरलता, अच्छी अनुकूलनशीलता और मज़बूती, बल्कि फ़ज़ी नियंत्रण में खराब स्थिर-अवस्था सटीकता और स्थैतिक त्रुटियों की संभावित समस्याओं का भी समाधान करता है। फ़ज़ी डोमेन को विस्तारित या संकुचित करने के लिए स्केलिंग कारकों का उपयोग करके, नियंत्रण नियमों को अप्रत्यक्ष रूप से बढ़ाया जा सकता है, जिससे शून्य स्थिर-अवस्था त्रुटियाँ और उच्च-परिशुद्धता नियंत्रण प्राप्त होता है। इसके अतिरिक्त, परिवर्तनीय डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण प्रणाली की गतिशील प्रतिक्रिया गति त्रुटियों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर तेज़ होती है, जिससे प्रणाली छोटे विचलन सीमाओं के भीतर समायोजन मृत क्षेत्रों से बच सकती है और प्रणाली के गतिशील और स्थैतिक प्रदर्शन के साथ-साथ मज़बूती को और बढ़ा सकती है।

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