燃料電池是一種將化學能轉化為電能的裝置，在不依賴化石燃料的情況下產生電力、水和熱量。由于環(huán)境原因，燃料電池已被廣泛研究作為替代能源。在各種類型的燃料電池中，質子交換膜燃料電池（PEMFC）與其他類型的燃料電池相比在高功率密度、效率，低工作溫度和快速啟動方面展現(xiàn)出優(yōu)勢。

溫度控制是確保燃料電池系統(tǒng)可靠性能的關鍵問題。然而，目前用于調節(jié)系統(tǒng)溫度的名義反饋控制器由于系統(tǒng)固有的非線性高以及模型參數(shù)的不確定，特別是在存在動態(tài)負載變化的情況下存在限制。在這項研究中，采用模型參考自適應控制（MRAC）方法來維持燃料電池系統(tǒng)中合適的堆疊和冷卻劑入口溫度。然后，將所提出的控制方法與名義反饋控制器進行比較，同時改變系統(tǒng)參數(shù)。該研究的主要內容如下：

（1）模型參考自適應控制（MRAC）被應用于PEMFC系統(tǒng)以保持適當?shù)南到y(tǒng)溫度。MRAC由植物模型、參考模型和自適應機制組成。

（2）模 擬 MRAC 以 評 估PEMFC系統(tǒng)在參數(shù)變化過程中的瞬態(tài)響應。在實驗情況下，自適應控制的響應比標稱反饋控制器的恢復速度更高，偏差更小。因此，MRAC的瞬態(tài)響應被證實好于名義反饋控制器。

（3）與MRAC相比，堆疊和冷卻劑入口溫度恢復得比標稱反饋控制更快。這意味著如果燃料電池系統(tǒng)中發(fā)生傳感器故障，使用MRAC的容錯控制優(yōu)于名義反饋控制器。

（4）模擬燃料電池系統(tǒng)來評估溫度控制算法在FUDS電流密度期間的瞬態(tài)性能。就ITAE而言，MRAC算法比名義反饋控制器提供更好的性能。