以物理为基础的NN为基础的自适应后退终端滑动模式控制PEM电解器的buck转换器的电解器

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 控制系统 控制系统
• 可再生能源系统可再生能源系统

背景情况:

• 质子交换膜 (PEM) 电解器对于DC微电网中的生产至关重要.
• 有效控制直流-直流转换器对于稳定的PEM电解仪运行和电网集成至关重要.
• 系统的不确定性和参数变化对传统的控制方法构成挑战.

研究的目的:

• 开发和验证用于供电PEM电解器的DC-DC逆变器的先进控制策略.
• 为了提高PEM电解系统在直流微电网中的动态响应,稳定性和稳定性.
• 使用与复合控制器集成的物理信息神经网络 (PINN) 来解决系统不确定性.

主要方法:

• 提出了一个自适应后退终端滑动模式控制 (ABTSMC) 策略.
• 集成了一个基于物理的神经网络 (PINN),用于估计和补偿系统的不确定性.
• 结合后退控制和终端滑动模式控制 (TSMC) 来实现追踪误差的有限时间趋同.
• 通过硬件在循环 (HIL) 实现验证了控制方法.

主要成果:

• 与现有的滑动模式控制器相比,ABTSMC表现出卓越的性能.
• 实现了更快的动态响应,最小的超越 ($$) 和波动.
• 对参数不确定性和不断变化的操作条件表现出增强的稳定性.
• 硬件在循环中的验证证实了PEM电解器实际性能的保留.

结论:

• 拟议的混合ABTSMC-PINN控制方法为DC微电网中的PEM电解仪控制提供了显著的优势.
• 控制器确保快速和稳健的性能,这对于整合可再生能源至关重要.
• 这种先进的控制方法有助于生产系统的高效和稳定运行.