15000 تومان
افزودن به سبد خرید
0 فروش 182 بازدید
جزئیات محصول
تعداد قسمت: 1
پسوند فایل: zip
حجم فایل: 2MB
فایل راهنما: ندارد
بسته نصبی: ندارد
امکانات: شامل فایل pdf مقاله لاتین و فایل word ترجمه فارسی (8 صفحه)
تاریخ انتشار: 24 دسامبر 2018
دسته بندی: ,

تبلیغات

کنترل ولتاژ پیل سوختی با استفاده ازشبکه­ عصبی بر اساس مدل کنترل پیش­بین

 چکیده: در این مقاله، یک شبکه­ی عصبی مبتنی بر الگوریتم کنترل پیش­بین مدل (NNMPC) به منظور کنترل ولتاژ پیل سوختی غشای تبادل پروتون (PEMFC) پیاده سازی می­شود. در این روش، یک مدل شبکه­ی عصبی به منظور پیش­بینی پاسخ روند آتی در افق زمانی مشخص آموزش داده می­شود. پیش­بینی­ها از یک روال بهینه­سازی عددی عبور می­کنند که تلاش می­کند تا تابع هزینه­ی مشخص را در هر لحظه از زمان  برای محاسبه سیگنال کنترل مناسب مینیمم کند. نتایج عملکرد NNMPC با یک کنترل کننده­ی فازی مقایسه می­شود.

کلمات­ کلیدی: PEMFC؛ کنترل کننده­ی فازی؛ کنترل کننده ­ی NNMPC، شبکه­ عصبی.

 مقدمه

افزایش نگرانی­های جامعه جهانی در مورد مشکلات اساسی در استفاده از هیدروکربن­های باعث توجه بسیار زیاد پژوهش­ها بر روی منابع انرژی تجدیدپذیر شده است. هیدروژن، که یک حامل انرژی تمیز و کارآمد است، یک راه­حل مناسب به منظور کاهش مشکلات مربوط به انتشار گازهای گلخانه­ای و وابستگی به منبع انرژی های فسیلی است. در طرح­های انرژی آینده، منابع انرژی تجدیدپذیر جایگاه ویژه­ای خواهند داشت و هیدروژن نقشی کلیدی برای افزایش بهره­وری ایفا می­کند [۱].

پیل سوختی مبدل الکتروشیمیایی است که برق تولید می­کند. با توجه با اینکه پیل سوختی بطور مستقیم انرژی را به برق تبدیل می­کند، راندمان آن بالا است. در واقع، این تبدیل بر خلاف الکترولیزهای آب است، به این معنی که در نتیجه­ی واکنش بین اکسیژن و هیدروژن علاوه بر برق، آب و گرما هم تولید می­شود.

در میان انواع مختلفی از پیل­های سوختی مانند، غشای تبادل پروتون، قلیایی، اسید فسفریک، کربنات مذاب و اکسید جامد، پیل­های سوختی غشای تبادل پروتون (PEMFC) با توجه به دمای عملیاتی پائین و ویژگی­های راه­اندازی سریع دارای اهمیت بیشتری هستند [۲].

فن­آوری تولید و تامین برق باید قادر به تطبیق تغییرات سریع بار یا تغییر شرایط عملیاتی به منظور مقبولیت توسط کاربران هدف باشد [۳].

با افزایش استفاده از پیل­های سوختی، طراحی مناسب کنترلرها نسبت به قبل از اهمیت بیشتری برخوردار است. وانگ و همکاران مدلی برای PEMFC معرفی کرده و کنترلر چندمتغیره قوی طراحی کردند که با کنترل سرعت ورود جریان هوا و هیدروژن ولتاژ خروجی را کنترل کرد [۴]. ژیجان و همکاران برای کنترل ولتاژ خروجی با تغییر فشار هوا و هیدروژن یک کنترلر فازی شبیه­سازی کردند [۵]. راختالا و همکاران با استفاده از کنترلر PID و شبکه­ی عصبی مصنوعی به کنترل ولتاژ خروجی و بهینه­سازی راندمان PEMFC تحت تاثیر تغییرات ناگهانی جریان پرداختند [۶]. وونکی نا و همکاران کنترلر خطی و غیر خطی را برای کنترل ولتاژ خروجی PEMFC طراحی کردند و نشان دادند که PEMFCها با کنترل غیرخطی دارای رفتارهای گذرای بسیار خوب در زمان بروز اختلالات هستند [۷]. هانگ چنگ چن و همکاران مدل دینامیک PEMFC و تصحیح­ساز را ارائه کرده و کنترل کننده­های PID را طراحی کردند، که برای کنترل میزان جریان هیدروژن تصحیح­ساز و ولتاژ خروجی پیل سوختی با استفاده از GA به منظور بدست آوردن عملکردهای گذرای بهتر و حالت پایدار PEMFC استفاده شدند [۸].

در این مقاله یک مدل کنترل پیش­بین مبتنی بر شبکه­ی عصبی (NNMPC) به منظور کنترل ولتاژ خروجی با کنترل کردن مقادیر جریان هیدروژن طراحی شده است و عملکرد آن با کنترل کننده­ی فازی مقایسه شده است. مقاله به شرح زیر ارائه می­شود: در بخش ۲ ساختار PEMFC طراحی می­شود. مدل پیل سوختی در بخش ۳ ارائه می­شود و در بخش بعدی کنترل کننده­ی فازی طراحی می­شود. کنترل کننده­ی NNMPC در بخش ۵ ارائه می­شود. بخش ۶ نتیجه­گیری را ارائه می­کند.

Fuel cell voltage control using neural network based on model predictive control

In this paper, a neural network based model predictive control (NNMPC) algorithm was implemented to control the voltage of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). In this approach, a neural network model is trained to predict the future process response over the specified horizon. The predictions are passed to a numerical optimization routine which attempts to minimize a specified cost function to calculate a suitable control signal at each sample instant. The performance results of the… CONTINUE READING

لینک مقاله اصلی:

https://ieeexplore.ieee.org/document/6802609/

افزودن به سبد خرید

لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد

محصولات پر فروش

پر فروش ترین محصولات فروشگاه روکساوب