一种应用在燃料电池热管理系统中的模型参考自适应控制方法

专利主权项：
1.一种应用在燃料电池热管理系统中的模型参考自适应控制方法,其特征在于：根据燃料电池热管理系统动态模型,完成被控对象多变量线性状态空间模型,在考虑外部温度和负载动态干扰的情况下,空间模型的参考自适应控制系统通过控制冷却液质量流量和旁通阀开启系数,对电堆温度和冷却液入口温度进行有效控制；被控对象多变量线性状态空间模型为y＝Cx,式中,x＝[TFC,TRV]状态变量,u＝[mcl,f]输入变量,w＝[Tamb,I]干扰,y＝[TFC,TRV]为输出；TRV为冷却液箱温度,TFC为电堆的工作温度,mcl为冷却液质量流量；f为旁通阀开启系数,Tamb为环境温度,I为电力负载电流；A、Bu、Bw为矩阵；被控对象多变量线性状态空间模型的参考自适应控制系统由参考模型、被控模型和自适应机构三部分组成；其中被控模型为式中,Ap、Bp为被控矩阵,u(t)为被控输入变量,xp(t)为被控状态变量；参考模型形式为：式中,Ar和Br为参考矩阵,r(t)为有界参考输入向量,xr(t)为参考状态变量；当被控对象参数Ap和Bp已知时,自适应机构控制律的形式如下： 由可得其中k是参数时变的增益矩阵,k*为k的最优值,是模型匹配时自适应机构的参数矩阵,Ap-Bpk*＝Ar,Bp＝Br；通过不断地调整自适应机构的参数矩阵k*,以实现被控模型的被控状态变量跟踪参考模型的参考状态变量,当被控模型跟踪参考模型,使得广义误差e＝xr(t)-xp(t)最小,即被控模型被控状态变量xp(t)跟踪参考模型参考状态变量xr(t)；当被控对象参数Ap和Bp未知时,k*的值无法进行精确计算,因此,按照自适应的要求,通过不断地调整自适应机构的使被控对象的动态特性与参考模型的动态特性相一致,即使e为0,动态跟踪误差满足下式：

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