燃料电池能量转换效率高,无污染,是一种新型的再生能源,其应用前景十分广阔,尤其是作为车辆的未来驱动动力源。空压机供气系统作为燃料电池的重要组成部分,为其提供必须的反应气体之一空气,保障燃料电池顺利工作。本论文对燃料电池空气供应系统进行系统的研究,主要是针对其关键部件空气压缩机的研究:设计和实现了空气压缩机系统的测试平台,以及在此基础上对其供气系统进行瞬态控制研究,通过该测试平台,为对燃料电池用空压机的进一步研究提供实验依据。全文共分五章: 第一章首先扼要叙述了燃料电池系统的原理及应用前景,然后介绍了燃料电池用空压机的国内外研究现状及发展趋势,以及空压机测控技术的发展概况,指出进行本课题研究的重要意义,最后说明了本课题研究的主要内容。 第二章阐述了燃料电池用空压机测试系统的整体概况,包括建立该台架的目的,主要测试对象,测试项目,以及主要测试技术、方法等。在此着重对测试项目及相关测试技术、方法进行着重阐述,并提出解决方案。 第三章详细描述了燃料电池空气压缩机自动化测试台架的软、硬件实现,包括该测试平台的管道设计,硬件控制系统设计,下位机PLC程序设计,触摸屏程序设计,变频控制器串口通信程序设计,上位机数据分析、显示软件的设计等。为进一步进行空压机性能及相关控制策略分析提供一个实验平台。 第四章通过对单螺杆空压机的实验研究,分析该空压机的性能,以及在不同的喷水条件下对空压机性能的影响,为空压机优化设计提供实验依据。 第五章对空压机供气系统瞬态控制进行研究,包括瞬态响应,压力、流量复合控制方式以及该系统的简单模型,最后通过PID控制及模糊控制对该供气系统 进行恒压控制,提供切实可行的控制策略。 第六章对课题内容的总结并进一步展望。