基于LabVIEW的百瓦級PEMFC測控系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、氫氣因其高效、清潔、儲量豐富被認(rèn)為是21世紀(jì)最有潛力的新型能源,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是將氫能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,測控系統(tǒng)主要用于監(jiān)測與控制燃料電池的運行狀態(tài),確保電池可靠、高效的運行。本文基于虛擬儀器軟件平臺,設(shè)計了百瓦級風(fēng)冷型PEMFC測控系統(tǒng),論文內(nèi)容包括:
　　 1、通過實驗研究了電堆溫度、負(fù)載電流、氫氣流量、氫氣壓力等參數(shù)對電池發(fā)電性能的影響,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)給出了電堆最佳工作溫度和電磁閥排氣周期的確定方法,采用廣

2、義多項式擬合以及一維插值的方法獲得了它們的描述公式。
　　 2、硬件采用以PIC18F2580單片機為核心的下位機系統(tǒng),實現(xiàn)電堆參數(shù)采集與執(zhí)行器控制。單片機讀取的數(shù)據(jù)包括電堆溫度、環(huán)境溫度、電路電流、電壓等。利用溫度傳感器分別獲取環(huán)境溫度和電堆溫度,經(jīng)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路傳給單片機。執(zhí)行器為風(fēng)扇和電磁閥,通過PWM改變風(fēng)扇占空比達(dá)到調(diào)節(jié)與控制電堆溫度的效果。硬件部分與上位機軟件在通信協(xié)議的約定下,通過RS232進(jìn)行通信。

3、r>　　 3、闡述了傳統(tǒng)PID控制算法和模糊控制算法的原理,并且詳細(xì)介紹模糊控制器的設(shè)計方法,利用LabVIEW提供的PID和模糊控制工具箱進(jìn)行控制算法的仿真與比較,最后將模糊PID復(fù)合算法應(yīng)用于PEMFC測控系統(tǒng)的溫度控制中,由控制曲線圖可以看出模糊PID復(fù)合控制算法控制效果理想。
　　 4、軟件采用LabVIEW設(shè)計友好的人機界面,上位機讀取下位機采集到的數(shù)據(jù),進(jìn)行分析、處理與存儲,并通過先進(jìn)的控制算法進(jìn)行參數(shù)的控制以及多