潜艇燃料电池混合电源系统的自寻优协调控制研究

项目名称： 潜艇燃料电池混合电源系统的自寻优协调控制研究

项目编号： No.61374050

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 陈启宏

作者单位： 武汉理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 潜艇以燃料电池、超级电容和蓄电池构成的混合电源为动力具有隐蔽性强、潜航时间长等显著优点，已引起世界各国的高度关注。优化控制燃料电池、超级电容和蓄电池间的能量流，提高动态响应能力，保证供电品质是一个关键问题。潜艇负载功率波动剧烈，导致混合电源长期工作在非平稳态，其建模与控制不能满足现有小信号理论的假设条件。针对这些问题：1)建立电力电子装置等主要部件的等效变工作点线性模型，以便于用线性方法进行优化设计；优化混合电源系统的状态转移模型，在此基础上综合出系统的混杂逻辑动态模型；2)根据负载需求及能量源的特性，构造能量流的总体优化目标函数，创新性地提出基于布尔变量和多智能体方法构建及调整局部目标函数，在此基础上研究能量流的分布式自寻优控制策略，保证状态的平稳过渡和能量流的优化分配；3）基于主从模式，研究多逆变器输出电压、电流的多目标自适应协调控制，保证三相交流输出电压的稳定和相电压的平衡。

中文关键词： 燃料电池；混合电源；建模；自寻优；协调控制

英文摘要： A submarine drived by a fuel cell, ultracapacitor and battery hybird power has the advantages of long operating time and good camouflage. It is becoming a hot research area. It's important to optimize energy stream among the energy sources, enhance dynami

英文关键词： Fuel cell；Hybrid power system；modeling；self- optimizing；Coordination control