research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Modeling and Control of Fuel Cell Using Artificial Neural Networks
النمذجة والسيطرة لخلية وقود باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية

Authors: Hayder Sabah. Abad Al-Amir حيدر صباح عبد الامير --- Hayder Abed Dahd حيدر عبد ضهد --- Eiman Ali Eh. Sheet ايمان علي احسان شيت
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 12 Pages: 124-138
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper includes an experimental study of hydrogen mass flow rate and inlet hydrogen pressure effect on the fuel cell performance. Depending on the experimental results, a model of fuel cell based on artificial neural networks is proposed. A back propagation learning rule with the log-sigmoid activation function is adopted to construct neural networks model. Experimental data resulting from 36 fuel cell tests are used as a learning data. The hydrogen mass flow rate, applied load and inlet hydrogen pressure are inputs to fuel cell model, while the current and voltage are outputs. Proposed model could successfully predict the fuel cell performance in good agreement with actual data. This work is extended to developed fuel cell feedback control system using PID controller to stabilize the fuel cell voltage. Particle swarm optimization technique is used to tune the PID controller gains. The voltage error and hydrogen flow rate are input and the actuator of the PID controller respectively. Simulation results showed that using PID controller with proposed model of fuel cell can successfully improve system performance in tracking output voltage under different operating conditions.

تتضمن هذه الورقة دراسة عملية لتاثير معدل كتلة تدفق الهيدروجين و ضغطه على أداء خلية الوقود. بالاعتماد على النتائج التجريبية، تم اقتراح نموذجا لخلية الوقود مبنيةعلى أساس الشبكات العصبية الاصطناعية. طريقة الانتشار الخلفي مع دالة التفعيل من النوع (log-sigmoid) اعتمدت لانشاء نموذج الشبكة العصبية. استخدمت البيانات التجريبية الناتجة من 36 اختبار لخلية الوقود كبيانات للتعلم. معدل تدفق كتلة الهيدروجين و الحمل المطبق و ضغط الهيدروجين اخذت كمدخلات لنموذج الخلية، في حين أن التيارالكهربائي والجهد الكهربائي اصبحت المخرجات. النموذج المقترح تمكن من التنبئ بنجاح بأداء خلية الوقود مع حصول توافق جيد مع البيانات الفعلية. هذا العمل تم توسيعه ليشمل تطوير نظام سيطرة لخلية الوقود باستخدام المتحكم التناسبي التفاضلي التكاملي لتحقيق الاستقرار في جهد الخلية . استخدمت تقنية أمثلية حشد الجسيمات لحساب البارمترات المثالية للمسيطر التناسبي التكاملي التفاضلي. الخطأ الجهد ومعدل تدفق الهيدروجين هما الادخال و المشغل للمتحكم على التوالي. أظهرت نتائج المحاكاة أن استخدام جهاز تحكم مع النموذج المقترح لخلية الوقود امكنه تحسين أداء المنظومة في تتبع انتاج الجهد الكهربائي المطلوب في ظل ظروف التشغيل المختلفة .

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2015 (1)