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 महत्वपूर्ण है। एक अच्छा नियंत्रण एल्गोरिदम ईंधन सेल प्रणाली का सटीक नियंत्रण सुनिश्चित करता है, स्थिर-अवस्था त्रुटियों को दूर करता है और उच्च-परिशुद्धता नियंत्रण प्राप्त करता है। शोधकर्ताओं ने ईंधन सेल प्रणालियों के लिए विभिन्न नियंत्रण एल्गोरिदम का अध्ययन किया है, जिनमें आनुपातिक-अभिन्न नियंत्रण, अवस्था प्रतिक्रिया नियंत्रण, खंडित पूर्वानुमानित नकारात्मक प्रतिक्रिया नियंत्रण, अरैखिक फीडफॉरवर्ड और रैखिक द्विघात नियामक प्रतिक्रिया नियंत्रण, तथा सामान्यीकृत पूर्वानुमानित नियंत्रण शामिल हैं। हालांकि, 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 कुछ सीमाएँ हैं, विशेष रूप से गतिशील भार परिवर्तनों और प्रणाली मापदंडों में भिन्नताओं का सामना करने पर, जिसके परिणामस्वरूप अस्वीकार्य क्लोज्ड-लूप प्रदर्शन प्राप्त होता है।

वर्तमान में, ईंधन सेल प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त नियंत्रण एल्गोरिदम फ़ज़ी नियंत्रण है। फ़ज़ी नियंत्रण पर आधारित एक अधिक तर्कसंगत नियंत्रण एल्गोरिदम को चर डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण कहा जाता है। यह एल्गोरिदम फ़ज़ी नियंत्रण के लाभों को बरकरार रखता है, जैसे कि नियंत्रित वस्तु के सटीक मॉडल से स्वतंत्रता, संरचना की सरलता, अच्छी अनुकूलन क्षमता और मजबूती। इसके अतिरिक्त, यह फ़ज़ी नियंत्रण में उत्पन्न होने वाली कम स्थिर-अवस्था सटीकता और स्थैतिक त्रुटियों की समस्याओं का समाधान करता है। स्केलिंग कारकों का उपयोग करके फ़ज़ी डोमेन का विस्तार या संकुचन करके, यह एल्गोरिदम अप्रत्यक्ष रूप से नियंत्रण नियमों की संख्या बढ़ाता है, जिससे शून्य स्थिर-अवस्था त्रुटियां और उच्च-सटीकता नियंत्रण प्राप्त होता है। इसके अलावा, चर डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण प्रणाली त्रुटियों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर तीव्र गतिशील प्रतिक्रिया प्रदर्शित करती है, जिससे प्रणाली छोटे विचलन सीमाओं के भीतर समायोजन गतिरोध से बच सकती है और प्रणाली के गतिशील और स्थैतिक प्रदर्शन के साथ-साथ मजबूती में और सुधार कर सकती है।

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ईंधन सेल प्रणाली मापदंडों की अरैखिकता और अनिश्चितता
हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों में कम शोर, उच्च दक्षता, बेहतर शक्ति प्रदर्शन और हाइड्रोजन गैस को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करने पर लंबी दूरी तय करने जैसी कई खूबियां हैं, लेकिन ईंधन सेल के भीतर कई आंतरिक परिवहन प्रक्रियाएं एक साथ चलती हैं, जिनमें ऊष्मा स्थानांतरण, आवेश स्थानांतरण, उत्पाद उत्सर्जन और अभिक्रिया गैसों की आपूर्ति शामिल हैं। 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 पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकते हैं।

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परिवर्तनीय डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण के लाभ
वेरिएबल डोमेन फ़ज़ी इंक्रीमेंटल कंट्रोल, फ़ज़ी कंट्रोल पर आधारित एक अनुकूलन प्रणाली है। यह फ़ज़ी कंट्रोल के लाभों को बरकरार रखती है, जैसे कि नियंत्रित वस्तु के सटीक मॉडल से स्वतंत्रता, संरचना की सरलता, अच्छी अनुकूलन क्षमता और मजबूत दृढ़ता, साथ ही फ़ज़ी कंट्रोल में कम स्थिर-अवस्था सटीकता और स्थैतिक त्रुटियों जैसी संभावित समस्याओं का समाधान भी करती है। स्केलिंग कारकों का उपयोग करके फ़ज़ी डोमेन को विस्तारित या संकुचित करने से, नियंत्रण नियमों को अप्रत्यक्ष रूप से बढ़ाया जा सकता है, जिससे शून्य स्थिर-अवस्था त्रुटियां और उच्च-सटीकता नियंत्रण संभव हो पाता है। इसके अतिरिक्त, वेरिएबल डोमेन फ़ज़ी इंक्रीमेंटल कंट्रोल प्रणाली की गतिशील प्रतिक्रिया गति त्रुटियों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर तीव्र होती है, जिससे प्रणाली छोटे विचलन सीमाओं के भीतर समायोजन गतिरोध से बच सकती है और प्रणाली के गतिशील और स्थैतिक प्रदर्शन के साथ-साथ दृढ़ता को भी और बेहतर बना सकती है।

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