【摘 要】
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燃料电池冷启动性能是阻碍其在低温地区商业化的主要因素之一。本文结合燃料电池冷启动过程中的温度变化与结冰情况，建立了面向控制的三阶燃料电池冷启动模型。针对阴、阳极冰体积分数不可测问题，提出了基于扩展状态观测器冰体积分数估计方法。在此基础上，针对燃料电池冷启动过程存在约束与耦合非线性的特点，提出了基于非线性模型预测控制的燃料电池冷启动系统优化控制方法，实现了提高冷启动系统快速性，降低耗氢量的双优化目标
【机 构】
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吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（U21A20166）；
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燃料电池冷启动性能是阻碍其在低温地区商业化的主要因素之一。本文结合燃料电池冷启动过程中的温度变化与结冰情况，建立了面向控制的三阶燃料电池冷启动模型。针对阴、阳极冰体积分数不可测问题，提出了基于扩展状态观测器冰体积分数估计方法。在此基础上，针对燃料电池冷启动过程存在约束与耦合非线性的特点，提出了基于非线性模型预测控制的燃料电池冷启动系统优化控制方法，实现了提高冷启动系统快速性，降低耗氢量的双优化目标。最后，仿真实验验证了所设计的冷启动优化控制方法的有效性。
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