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

हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों में ईंधन सेल सिस्टम नियंत्रण एल्गोरिदम के चयन के लिए, नियंत्रण आवश्यकताओं और कार्यान्वयन के स्तर पर विचार करना महत्वपूर्ण है। एक अच्छा नियंत्रण एल्गोरिदम ईंधन सेल सिस्टम के सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है, स्थिर-स्थिति त्रुटियों को समाप्त करता है और उच्च-सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है। शोधकर्ताओं ने ईंधन सेल प्रणालियों के लिए विभिन्न नियंत्रण एल्गोरिदम की खोज की है, जिसमें आनुपातिक-अभिन्न नियंत्रण, राज्य प्रतिक्रिया नियंत्रण, खंडित पूर्वानुमानित नकारात्मक प्रतिक्रिया नियंत्रण, गैर-रेखीय फीडफ़ॉरवर्ड और रैखिक चतुर्भुज नियामक प्रतिक्रिया नियंत्रण और सामान्यीकृत पूर्वानुमानित नियंत्रण शामिल हैं। हालाँकि, ईंधन सेल सिस्टम मापदंडों की गैर-रैखिकता और अनिश्चितता के कारण ये नियंत्रण एल्गोरिदम हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इन एल्गोरिदम की सीमाएँ हैं, खासकर जब गतिशील लोड परिवर्तनों और सिस्टम मापदंडों में भिन्नताओं का सामना करना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप अस्वीकार्य बंद-लूप प्रदर्शन होता है।

वर्तमान में, ईंधन सेल प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त नियंत्रण एल्गोरिदम फ़ज़ी नियंत्रण है। फ़ज़ी नियंत्रण पर निर्माण करते हुए, शोधकर्ताओं ने एक अधिक उचित नियंत्रण एल्गोरिदम प्रस्तावित किया है जिसे वेरिएबल डोमेन फ़ज़ी इंक्रीमेंटल कंट्रोल कहा जाता है। यह एल्गोरिदम फ़ज़ी नियंत्रण के लाभों को बनाए रखता है, जैसे कि नियंत्रित वस्तु के सटीक मॉडल से स्वतंत्रता, संरचना की सादगी, अच्छी अनुकूलनशीलता और मज़बूती। इसके अतिरिक्त, यह खराब स्थिर-स्थिति सटीकता और स्थिर त्रुटियों के मुद्दों को संबोधित करता है जो फ़ज़ी नियंत्रण में उत्पन्न हो सकते हैं। फ़ज़ी डोमेन को विस्तारित या संकुचित करने के लिए स्केलिंग कारकों का उपयोग करके, एल्गोरिदम अप्रत्यक्ष रूप से नियंत्रण नियमों की संख्या बढ़ाता है, शून्य स्थिर-स्थिति त्रुटियाँ और उच्च-सटीक नियंत्रण प्राप्त करता है। इसके अलावा, वेरिएबल डोमेन फ़ज़ी इंक्रीमेंटल कंट्रोल सिस्टम त्रुटियों की एक बड़ी सीमा के भीतर तेज़ गतिशील प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है, जिससे सिस्टम को छोटे विचलन सीमाओं के भीतर समायोजन मृत क्षेत्रों से बचने में सक्षम बनाता है और सिस्टम के गतिशील और स्थिर प्रदर्शन के साथ-साथ मज़बूती में और सुधार करता है।

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ईंधन सेल प्रणाली मापदंडों की अरैखिकता और अनिश्चितता
हालाँकि हाइड्रोजन ईंधन सेल वाहनों में कम शोर, उच्च दक्षता, अच्छा पावर 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, जिसमें ऊष्मा स्थानांतरण, आवेश स्थानांतरण, उत्पाद उत्सर्जन और प्रतिक्रिया गैसों की आपूर्ति शामिल है। नतीजतन, तापमान, आर्द्रता, वायु प्रवाह और धारा जैसे कारक अभिकारक प्रवाह क्षेत्र के साथ असमान रूप से वितरित होते हैं। यह ईंधन सेल प्रणाली में गैर-रैखिकता और अनिश्चितता का परिचय देता है, और यदि इन कारकों को ठीक से नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो वे 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 निर्मित एक अनुकूलन है। यह न केवल फ़ज़ी नियंत्रण के लाभों को बनाए रखता है, जैसे कि नियंत्रित वस्तु के सटीक मॉडल से स्वतंत्रता, संरचना की सादगी, अच्छी अनुकूलनशीलता और मजबूत मजबूती, बल्कि फ़ज़ी नियंत्रण में खराब स्थिर-स्थिति सटीकता और स्थैतिक त्रुटियों के संभावित मुद्दों को भी संबोधित 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-स्थिति त्रुटियाँ और उच्च-सटीक नियंत्रण सक्षम होता है। इसके अतिरिक्त, परिवर्तनीय डोमेन फ़ज़ी वृद्धिशील नियंत्रण प्रणाली की गतिशील प्रतिक्रिया गति त्रुटियों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर तेज़ है, जिससे सिस्टम को छोटे विचलन सीमाओं के भीतर समायोजन मृत क्षेत्रों से बचने की अनुमति मिलती है और सिस्टम के गतिशील और स्थैतिक प्रदर्शन के साथ-साथ मजबूती को और भी बढ़ाता है।

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