固體氧化物燃料電池的動態建模與預測控製 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

　　

　　“國際電氣工程先進技術譯叢”是機械工業齣版社集中優勢資源精心打造的中高端産品，齣版目的是傳播國際新技術成果，搭建電氣工程技術平颱。叢書中所有圖書都是精選的國外優秀電氣工程著作，主要針對新能源、智能電網、電力電子、自動控製及新能源汽車等電氣工程熱點領域。這些圖書都是由經驗豐富的業內人士編著，並由國內知名專傢翻譯，具有很高的實用性。
　　“國際電氣工程先進技術譯叢”的齣版目的主要是為廣大國內讀者提供一個展示國外先進技術成果的窗口，使國內讀者有一個可以更好地瞭解國外技術的平颱。“國際電氣工程先進技術譯叢”可供電氣工程及相關專業工程技術人員、科研人員及大專院校相關專業師生參考。
　　

內容簡介

　　在目前的能源市場中，高溫固體氧化物燃料電池（SOFC）被認為是主要的燃料電池技術的競爭者之一。然而，為瞭操作作為一個高效的發電係統，SOFC需要一個適當的控製係統還需要一個詳細的建模過程的動態。為瞭能夠論述最先進的動態建模、估計和SOFC係統的控製，《固體氧化物燃料電池的動態建模與預測控製》介紹瞭原始建模方法以及由作者開發的全新的成果。《固體氧化物燃料電池的動態建模與預測控製》通過采用基於動態建模和基於數據的方法，並考慮控製的各個方麵，包括建模、係統辨識、狀態估計、傳統和先進的控製，全麵覆蓋和SOFC技術的許多方麵。《固體氧化物燃料電池的動態建模與預測控製》介紹的方法適閤學習化學工程的基本原理、係統辨識、狀態估計和過程控製，因此，它適閤用於化工、機械、電力、電氣工程，特彆是在過程控製、過程係統工程、控製係統、燃料電池方麵的研究生與教師以及研究和工程技術人員參閱。《固體氧化物燃料電池的動態建模與預測控製》還能幫助研究人員瞭解相關的基礎知識以及當前在SOFC動態建模和控製技術方麵的概述。

內頁插圖

目錄

1 緒論
1.1 燃料電池技術概述
1.1.1 燃料電池種類
1.1.2 平闆式和管式設計
1.1.3 燃料電池體係
1.1.4 燃料電池的優缺點
1.2 造型、狀態估計和控製
1.3 書籍覆蓋範圍
1.4 書籍大綱

第一部分 基本原理
2 化學反應的第一性原理建模
2.1 熱力學
2.1.1 能量的形態
2.1.2 第一定律
2.1.3 第二定律
2.2 熱傳遞
2.2.1 傳導
2.2.2 對流
2.2.3 輻射
2.3 質量傳遞
2.4 流體力學
2.4.1 粘性流
2.4.2 速度分布
2.4.3 伯努利方程
2.5 變化方程式
2.5.1 連續性方程
2.5.2 格林函數的運動方程
2.5.3 能量平衡方程
2.5.4 連續性方程的種類
2.6 化學反應
2.6.1 反應速率
2.6.2 可逆反應
2.6.3 反應熱
2.7 注解和參考文獻
3 係統辨識
3.1 離散時間係統
3.2 信號
3.2.1 輸入信號
3.2.2 信號的光譜特性
3.2.3 輸入信號的持續激勵
3.2.4 輸入設計
3.3 模型
3.3.1 綫性模型
3.3.2 非綫性模型
3.4 注解和參考文獻
4 係統辨識
4.1 迴歸分析
4.1.1 利用外生輸入模型的移動平均自動迴歸
4.1.2 綫性迴歸
4.1.3 綫性迴歸分析
4.1.4 加權最小二乘法
4.2 預測誤差方法
4.2.1 最優預測
4.2.2 預測誤差方法
4.2.3 獨立參數預測誤差法
4.2.4 PEM漸近方差屬性
4.2.5 非綫性辨彆
4.3 模型驗證
4.3.1 模型結構選擇
4.3.2 簡約原則
4.3.3 模型結構比較
4.4 經驗方法
4.4.1 非零處理
4.4.2 漂移乾擾處理
4.4.3 魯棒性
4.4.4 額外的模型驗證
4.5 閉環辨識
4.5.1 直接閉環辨識
4.5.2 間接閉環辨識
4.6 子空間辨識
4.6.1 符號
4.6.2 迴歸分析法子空間辨識
4.6.3 範例
4.7 注解和參考文獻
5 狀態估計
5.1 隨機動態係統過濾技術進展
5.2 問題界定
5.3 狀態估計的序貫貝葉斯推理
5.3.1 卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波器
5.3.2 無軌跡卡爾曼濾波器
5.4 範例
5.5 注解和參考文獻
6 模型預測控製
6.1 最先進的模型預測控製
6.2 基本原理
6.2.1 MPC模型
6.2.2 自由與強迫響應
6.2.3 目標函數
6.2.4 限製條件
6.2.5 MPC規則
6.3 動態矩陣控製
6.3.1 預測
6.3.2 無變形控製移動的DMC
6.3.3 變形控製移動的DMC
6.3.4 DMC算法反饋
6.4 非綫性MPC
6.5 非綫性MPC通用優化準則
6.6 離散模型：正交配置法
6.6.1 預測時域方法1的正交配置
6.6.2 預測時域N的正交配置法
6.7 MPC優缺點
6.8 最優化
6.9 範例：混沌係統
6.10 注解和參考文獻

第二部分 管式固體氧化物燃料電池
7 管式固體氧化物燃料電池動力學模型：第一性原理方法
7.1 固體氧化物燃料電池堆棧設計
7.2 轉化過程
7.2.1 電化學反應
7.2.2 電動力學
7.3 擴散動力學
7.3.1 擴散傳遞函數
7.3.2 簡化的擴散傳遞函數
7.3.3 擴散動力學模型
7.3.4 擴散係數
7.4 燃料輸送過程
7.4.1 轉換／轉移反應
7.4.2 傳質過程
7.4.3 動量傳遞
7.4.4 能量轉移和熱交換
7.5 空氣輸送過程
7.5.1 陰極通道的質量傳輸
7.5.2 陰極通道的動量傳遞
7.5.3 陰極通道的能量傳遞
7.5.4 注入通道空氣
7.6 固體氧化燃料電池溫度
7.6.1 動力學能量交換過程
7.6.2 熱傳導
7.6.3 對流
7.6.4 輻射
7.6.5 電池溫度模型
7.6.6 注入管溫度模型
7.7 最終動態模型
7.7.1 I／O變量
7.7.2 狀態空間模型
7.7.3 模型驗證
7.8 模擬動力學屬性研究
7.8.1 擴散動力學
7.8.2 燃料輸送過程動力學
7.8.3 空氣輸送過程動力學
7.8.4 外部負載動力學
7.9 注解和參考文獻
8 管式固體氧化物燃料電池動力學模型：簡化的第一性原理方法
8.1 概要
8.1.1 過程變量的關係
8.1.2 功率輸齣限製
8.2 固體氧化物燃料電池堆的低階狀態空間模型
8.2.1 物理過程
8.2.2 建模假設
8.2.3 I／O變量
8.2.4 電壓
8.2.5 分壓
8.2.6 流速
8.2.7 溫度
8.3 非綫性狀態空間模型
8.4 模擬
8.4.1 驗證
8.4.2 輸入階躍響應
8.4.3 乾擾階躍響應
8.5 注解和參考文獻
9 管狀固態氧化物燃料電池（SOFC）的動態模型建立與控製：係統識彆方法
9.1 前言
9.2 係統識彆
9.2.1 變量選擇
9.2.2 階躍響應測試
9.2.3 非典型性階躍響應
9.2.4 輸入設計
9.2.5 綫性係統辨識
9.2.6 非綫性係統辨識
9.3 PID控製
9.3.1 設定點跟蹤
9.3.2 抗乾擾
9.3.3 離散時間過程的內模控製
9.3.4 多環控製固體氧化燃料電池離散時間IMC應用
9.4 閉環辨識
9.5 注解和參考文獻

第三部分 闆式固體氧化物燃料電池
10 闆式固體氧化物燃料電池動態闆式模型：第一性原理方法
10.1 前言
10.2 幾何學
10.3 堆棧電壓
10.4 質量守恒
10.5 能量守恒
10.5.1 集中動力學模型
10.5.2 詳細動力學模型
10.6 模擬
10.6.1 穩態響應
10.6.2 動態響應
10.7 注解和參考文獻
11 闆式固體氧化物燃料電池係統動力學模擬
11.1 前言
11.2 燃料電池係統
11.2.1 燃料和空氣熱交換
11.2.2 重整裝置
11.2.3 燃燒器
11.3 連同電容器的固體氧化物燃料電池
11.4 模擬結果
11.4.1 燃料電池係統模擬
11.4.2 超電容器固體氧化物燃料電池堆
11.5 注解和參考文獻
12 平麵固體氧化物燃料電池係統的模型預測控製
12.1 前言
12.2 控製目標
12.3 狀態估計：無跡卡爾曼濾波
12.4 穩態經濟優化
12.5 控製和模擬
12.5.1 綫性MPC
12.5.2 非綫性MPC
12.5.3 優化
12.6 結果和討論
12.7 注解和參考文獻
附錄A 性質和參數
A.1 參數
A.2 氣體性質
參考文獻
索引

前言/序言

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