Un nuevo diseño de controlador PID adaptativo para una celda de combustible PEM utilizando descenso de gradiente estocástico con momento mejorado por optimizador de ballenas
Autores: Silaa, Mohammed Yousri; Barambones, Oscar; Bencherif, Aissa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un nuevo diseño de controlador PID adaptativo para una celda de combustible PEM utilizando descenso de gradiente estocástico con momento mejorado por optimizador de ballenas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Adaptativo
PID
Descenso de gradiente estocástico
PEMFC
Control
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un PID adaptativo utilizando descenso de gradiente estocástico con momentum (SGDM) para un sistema de energía de celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC). PEMFC es un sistema no lineal que encuentra perturbaciones externas como presiones de gas de entrada y variaciones de temperatura, para las cuales se debe diseñar una ley de control adaptativa. El algoritmo SGDM se emplea para minimizar la función de costo y adaptar los parámetros del PID de acuerdo con los cambios de perturbación. El algoritmo de optimización de ballenas (WOA) fue elegido para mejorar las tasas adaptativas en el modo fuera de línea. El controlador propuesto se compara con el descenso de gradiente estocástico PID (PIDSGD) y la sintonización PID Ziegler Nichols (PID-ZN). Las robustezas de las estrategias de control se prueban bajo una variedad de temperaturas y cargas. A diferencia de los controladores PIDSGD y PID-ZN, el controlador PIDSGDM puede lograr el rendimiento de control requerido, como una convergencia rápida y alta robustez. Se han estudiado los resultados de la simulación utilizando Matlab/Simulink y se ilustra la eficacia del controlador propuesto.
Descripción
Este documento presenta un PID adaptativo utilizando descenso de gradiente estocástico con momentum (SGDM) para un sistema de energía de celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC). PEMFC es un sistema no lineal que encuentra perturbaciones externas como presiones de gas de entrada y variaciones de temperatura, para las cuales se debe diseñar una ley de control adaptativa. El algoritmo SGDM se emplea para minimizar la función de costo y adaptar los parámetros del PID de acuerdo con los cambios de perturbación. El algoritmo de optimización de ballenas (WOA) fue elegido para mejorar las tasas adaptativas en el modo fuera de línea. El controlador propuesto se compara con el descenso de gradiente estocástico PID (PIDSGD) y la sintonización PID Ziegler Nichols (PID-ZN). Las robustezas de las estrategias de control se prueban bajo una variedad de temperaturas y cargas. A diferencia de los controladores PIDSGD y PID-ZN, el controlador PIDSGDM puede lograr el rendimiento de control requerido, como una convergencia rápida y alta robustez. Se han estudiado los resultados de la simulación utilizando Matlab/Simulink y se ilustra la eficacia del controlador propuesto.