[发明专利]一种质子交换膜燃料电池变遗忘因子递推子空间辨识方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池变遗忘因子递推子空间辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，选择辨识模型的输入和输出变量，在PEMFC测控平台上采集实验数据；

步骤2，构造当前时刻输入输出数据的Hankel矩阵，利用子空间辨识方法，求解当前时刻的子空间预估器模型；

步骤3，构造下一时刻输入输出数据的Hankel矩阵，利用当前时刻的子空间预估器模型，求解下一时刻的预测输出；

步骤4，根据PEMFC加入的控制动作，确定下一时刻的实际输出数据，计算实际输出和预测输出的输出预测误差，若大于容许误差，则利用递推子空间辨识算法更新解子空间预估器模型，否则不更新模型；

步骤5，重复步骤3、4，实时更新子空间预估器模型。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池变遗忘因子递推子空间辨识方法，其特征在于，步骤1中将氢气流量和负载电流作为辨识模型的输入变量，电堆电压和功率作为输出变量。

3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池变遗忘因子递推子空间辨识方法，其特征在于，步骤2中，构建子空间预估器模型的具体方法为：

设在某个采样时刻k，利用采集的输入输出数据构造其Hankel矩阵，包括未来输入Hankel矩阵(U_f)_k，未来输出Hankel矩阵(Y_f)_k和过去输入输出Hankel矩阵(W_p)_k，其中(W_p)_k由过去输入Hankel矩阵(U_p)_k和过去输出Hankel矩阵(Y_p)_k构成，各矩阵构造如下：

(W_p)_k＝[Y_p U_p]^T|_k

式中：N为采样数据组数，为输入变量，为输出变量，

其中，m为输入变量个数，l为输出变量个数，p为过去Hankel矩阵的维数，f为未来Hankel矩阵的维数；

子空间预估器模型是用过去的输入输出数据和未来的控制输入来描述系统未来输出的模型，其表达式如式(1)：

(Y_f)_k＝L_w|k(W_p)_k+L_u|k(U_f)_k (1)

式(1)中：矩阵L_w|k和L_u|k是k时刻子空间线性预估器模型系数；

对输入输出数据Hankel矩阵[W_p U_f Y_f]^T|_k进行RQ分解获得R_k：

由式(2)计算得到R_k后，子空间预估器系数矩阵L_wk和L_u|k可由式(3)计算L_k得到：

式(3)中：上标为Moore-Penrose伪逆。