具有时滞的碱性电解系统 PID 温度控制器设计
系统与控制
2022-10-04 v1 系统与控制
摘要
电解系统采用比例-积分-微分(PID)温度控制器将电堆温度维持在设定值附近。然而,电解系统中的传热延迟导致 PID 温度控制器的手动整定耗时较长,且经常出现温度振荡。本文针对碱性电解系统的 PID 温度控制器设计,旨在实现快速且稳定的温度控制。在频域内建立电解系统的热动力学模型以用于控制器设计。基于该模型,通过根分布分析温度稳定性,并综合考虑温度超调量与调节时间对 PID 参数进行优化。通过实验验证了最优 PID 控制器的性能。此外,仿真结果表明:对于小型实验室规模系统,应采用电堆前温度作为反馈变量以抑制电堆温度波动;而对于较大规模系统,则应采用电堆后温度以提高经济性。本研究有助于保障电解系统的温度稳定性与控制。
引用
@article{arxiv.2210.00801,
title = {Design of the PID temperature controller for an alkaline electrolysis system with time delays},
author = {Ruomei Qi and Jiarong Li and Jin Lin and Yonghua Song and Jiepeng Wang and Qiangqiang Cui and Yiwei Qiu and Ming Tang and Jian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00801},
year = {2022}
}