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燃料电池发动机智能测试平台

来源:    作者:    发布时间:2016-10-19 10:56:08    浏览量:

图3 系统硬件结构

上述的硬件结构,在测试的过程中完全达到了预期的要求。实验证明,系统对相关的数据采集采用1kHz的采样速率,每次采集10组数据,然后进行数据 滤波处理顺络电感,完成一次扫描的时间仅为80ms,满足了系统设计的动态要求;丰富的外围资源保证了系统良好的扩展性;同时采用远程终端和本地控制相结合的方式 插件电感不仅保证了操作的方便性,同时可以保证在出现意外情况下的人员和数据的安全性。

测试平台软件设计

由于该平台可以提供多种功能,要充分利用其各种功能,为系统设计和理论分析提供更多的帮助,则主要依赖于软件系统的开发。

本系统利用该开发环境提供的多线程技术,将系统的数据采集、数据处理、设备控制以及用户接口等四方面的工作并行的处理,通过调用NI开发套件的控制 工具包,为用户提供了PID、模糊等多种控制算法。并且通过图形显示各相关参数的变化趋势。使用NI公司的LabView开发平台,非常方便地实现多线程 的程序架构以及良好的用户界面。系统的软件功能主要包括:压缩机测试、电堆性能测试、辅助系统匹配测试、历史数据分析、电堆性能仿真以及辅助系统仿真等功 能。软件系统中嵌入了专家系统,根据用户执行不同的操作分配系统的任务,同时对于测试过程中的相关结果进行了分类处理,供用户备用。

在用户界面中,系统提供了各执行部件的操作按钮以及开关程度的设定,显示各种测量参数的数值与图形。通过用户界面,用户不仅可以选择测试平台的不同测试功能,同时可以自由选择控制算法,调整控制参数。如图4所示为电堆供气实验的操作界面。

图4 用户界面

控制系统是本设计中最有特点的模块,不仅允许用户对控制参数进行在线调整,同时可以自动对系统的模型进行在线辨识,对系统的工作状态进行预测,在手动控制的条件下为用户做出在线提示。

本系统中,嵌入了专家控制系统,对整个系统的操作以及控制进行监督和协调。此外,专家系统内部包含了基于学习的预测控制算法,实时地对系统内部的特 性参数进行辨识,调整内部模型,不仅可以实现对潜在的故障进行预测,同时可以优化内部的控制算法,保证该平台的控制功能实时地优化,成为一个有生命力的智 能性测试平台。

结论

燃料电池发动机是车载发动机的研发的重点。智能化的100kW级燃料电池测试平台不仅可以实现对燃料电池发动机的电堆和各辅助部件进行测试,同时还 可以对燃料电池发动机的性能、控制算法等进行综合评价,为燃料电池的研究提供了充分的支持,同时也为其他类型燃料电池测试平台的设计提供了一种简洁、高 效、相对低成本的设计方法。

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