微小型燃料电池测试系统的气体流量控制  

Gas flux control of testing system for micro/miniature fuel cell

作　　者：刘冲[1] 吴成百[1] 张文涛[1] 梁军生[1] 王立鼎[1] 

机构地区：[1]大连理工大学微纳米技术及系统辽宁省重点实验室

出　　处：《光学精密工程》2008年第3期459-466,共8页Optics and Precision Engineering

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.50575036);辽宁省自然科学基金资助项目(No.20042144)

摘　　要：根据微小型直接甲醇燃料电池(DMFC)的测试需求,使用工控机、多功能数据采集卡、比例流量阀、数字流量计等组件,搭建了燃料电池气体流量控制子系统。使用LabVIEW软件编写了上位机控制程序,应用改进的自适应PID控制算法,实现了气体流量的精确、稳定控制和对实验数据的实时处理。研究了流体伺服系统的组成和设计方法,构建了气体流量伺服控制系统。根据压控恒流源的工作原理,设计并制作了比例流量阀驱动器。针对驱动器的硬件特性,改进了自适应PID控制算法,并在LabVIEW环境下实现了该算法。使用改进后的PID控制算法并结合PID参数的调节,使气体流量伺服控制系统的稳态精度达到了±0.1 L/min。系统流量阶跃输入分别为0~5 L/min、0~10 L/min、0~20L/min、0~50 L/min时,上升时间分别为0.9 s、4.9 s、5.2 s、6.6 s,超调量均≤0.23 L/min,满足了设计要求。Based on the requirements of Direct Methanol Fuel Cell(DMFC) testing,a subsystem of gas flux control was established with several subassemblies consisting of a multiple function datum collection board,an industry control computer,a proportional flux solenoid valve,and a digital display flowmeter.The control programme was written with LabVIEW and an improved adaptive PID algorithm was used to control gas flux accurately and to record and display the data in experimental process.The structure and design metho...

关 键 词：燃料电池 气体流量 伺服控制 压控恒流源 自适应PID控制 

分 类 号：TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]