摘要：目前,氢能备受人类的关注,氢氧发生器是产生氢氧气的设备。电解槽气压不仅影响氢氧发生器的产气量,还影响系统的工作状态,是氢氧发生器控制系统的关键环节。先进的控制系统能够提高电能的利用率和设备的稳定性,进一步降低生产成本。因此,必须对电解槽气压进行合理的控制。分析氢氧发生器电解反应的工艺过程,参考国内外相关研究,忽略影响电解槽气压的次要因素,采用机理法建立电解槽气压与脉冲电源电压之间的数学模型。电解槽气压控制系统复杂,针对其时滞、大惯性等特点,PID、Smith预估等常规控制算法难以满足控制要求,基于预测函数控制(PFC)算法的气压控制器能够很好适应氢氧发生器电解槽气压控制对象的过程特性。PFC算法在一阶惯性纯滞后系统中的应用已经非常成熟,其在线计算量小,能够实时对系统的误差进行补偿,以及滚动优化提高系统的精确度。基于MATLAB的SIMULINK工具箱对预测函数控制器和PID控制器分别进行仿真,仿真结果表明,预测函数控制具有明显的优越性,在干扰、模型失配等情况下,电解槽气压控制系统都能快速地达到稳定状态,超量量小,具有较强的白适应性和鲁棒性。氢氧发生器电解槽气压控制系统采用管理监控层、控制层和现场执行层的三层控制系统结构。硬件系统由PLC、检测仪表和执行器等组成。监控画面采用通用的上位机监控软件组态王编写,实时监控系统的工作状态和关键参数,人机界面友好,报警、故障预测功能能够确保系统安全运行。基于预测函数控制算法的电解槽气压控制系统,可以提高氢氧发生器的工作效率,以及保障设备的安全,从而能提高电解过程品质。