燃料电池是一种直接将化学能转换为电能的发电装置,具有发电高效、环境友好等特点,应用前景非常广阔。质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)作为新一代燃料电池,不仅可以与太阳能、风能或者其它能源实现可持续能源互补,而且具有能量转化率高、低温运行、无污染、无噪音、使用灵活等优点,适用于分布式电站、电动汽车和偏远地区的供电。但是,寿命短和高成本等问题严重制约着PEMFC的商业化推广。PEMFC气体供应系统作为PEMFC的重要部分,对燃料电池的寿命和输出性能有重要影响,即在负载变动下,电堆内部气体压力会随之发生变化,所形成的压力差会对质子交换膜造成不可逆转的损坏,并造成输出电压不稳定和燃料电池的效率下降等问题。本文针对PEMFC气体供应系统的非线性和强耦合性以及传统控制方法的控制效果不理想的问题,对PEMFC气体供应系统进行智能解耦控制研究,主要内容如下:首先,本文概述了PEMFC系统的发展过程与研究现状,介绍了PEMFC系统各基本部件的基本结构、工作原理与控制策略,以及PEMFC在燃料电池混合动力系统中的应用状况。基于PEMFC系统的介绍,本文仿真实验了气体压力对燃料电池性能的影响,并对结果进行了分析。然后,根据PEMFC的运行机理、理想气体方程和相关理论,建立PEMFC系统动态模型并进行模型分析。以两极气体流量为输入,两极气体分压为输出,电堆输出电流为扰动量,利用MATLAB/Simulink工具,对PEMFC传统PI控制系统进行仿真实验和结果分析。最后,基于PEMFC模型建立与分析,提出了一种混合智能自适应解耦控制策略。本文结合改进遗传算法和改进模糊控制算法,结合模糊近似解耦理论,使其对PI控制参数分别进行离线和在线近似解耦调整,并进行仿真实验验证。基于建立模型和参数设置,在负载无规则变化下,所提出的控制策略可以使PEMFC阴极和阳极的气体压强稳定在设定值,维持两极之间的压强差在0.018atm之内。仿真结果表示了此方法的可行性。