孙田 陈光 景帅帅

（中国汽车技术研究中心有限公司）

由化石能源短缺和排放污染引发的能源危机已经成为当今社会发展的主要矛盾之一。燃料电池汽车与传统汽车相比，具有噪声低、效率高和零排放的优点。将燃料电池应用在重型卡车领域，可以有效避免体积限制，而且与纯电动重卡相比燃料电池重卡运行成本更加低廉。空气供应系统作为燃料电池发动机的一个子系统，会直接影响燃料电池的输出特性和动态响应，因此需要对其进行协调控制以满足系统的负载需求。近年来，国内外学者针对燃料电池发动机的空气供应系统开展了各类研究。文献[1-3]介绍了燃料电池发动机的建模方法。文献[4]在不考虑背压阀开度变化的基础上，采用自适应滑模控制方法对空压机供气量进行控制，实现了对过氧比的控制。文献[5]采用前馈模糊控制+反馈自适应PID的控制方案对空气流量进行控制避免氧饥饿现象。文献[6]针对大功率燃料电池发动机，根据负载大小对空压机进行分段控制以获取期望的流量。对于空气供应系统，空气进气流量和压强具有耦合关系，在实际应用中必须考虑协调控制以实现对空气流量和压强的独立控制。文献[7]基于线性二次调节器理论对空气流量和压强进行协调控制。文献[8-9]分别采用前馈补偿解耦和传统内模解耦对高压燃料电池的空气供应系统实现了解耦控制。在其他领域中，学者针对耦合系统的研究也提出了一些解决方案[10-13]。……