ระบบควบคุมสำหรับหน่วยทดสอบเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มแบบเซลล์เดียว

Abstract

งานวิจัยนี้เพื่อพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบนิวรอลเน็ตเวิร์กเทียมของหน่วยทดสอบเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มแบบเซลล์เดียวเพื่อทำนายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรอินพุตกับตัวแปรเอาท์พุต โครงสร้างของนิวรอลเน็ตเวิร์กประกอบด้วยชั้นอินพุตจำนวน 4 โหนด ชั้นซ่อนจำนวน 4 โหนด โดยใช้ฟังก์ชัน tanh-sigmoid เป็นแอคติเวชันฟังก์ชันและมีชั้นเอาท์พุตจำนวน 3 โหนด ซึ่งใช้ฟังก์ชันเชิงเส้นเป็นแอคติเวชันฟังก์ชัน กำหนดให้ค่าอุณหภูมิของเซลล์ อัตราการไหลชองแก๊สไฮโดรเจน อัตราการไหลของแก๊สออกซิเจนและค่าความหนาแน่นกระแสเป็นข้อมูลทางด้านอินพุต ส่วนข้อมูลทางด้านเอาท์พุตประกอบด้วยอัตราการเกิดน้ำ ค่าศักย์ไฟฟ้าและค่ากำลังไฟฟ้าที่เกิดขึ้น วิธีการฝึกนิวรอลเน็ตเวิร์กเป็นแบบ Levenberg-Marquardt back propagation (LMBP) ซึ่งส่งผลให้การเรียนรู้ของเน็ตเวิร์กมีอัตราการลู่เข้าสู่ค่าที่กำหนดตามค่าเป้าหมายได้เร็วและได้ค่าสมรรถนะดีกว่าค่าเป้าหมาย แบบจำลองนิวรอลเน็ตเวิร์กที่ได้ถูกนำมาใช้เป็นเสมือนหน่วยทดสอบเพื่อทำการจำลองระบบควบคุมกระบวนการแบบพลวัตของเซลล์เชื้อเพลิง จากการทดลองได้ระบบควบคุมที่สามารถตอบสนองการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยต่างๆได้