Колларов О. Ю. Керування автономними системами електроживлення із воднево-кисневими паливними елементами на базі штучних нейронних мереж

Об'єкт дослідження - енергетичні процеси в автономній системі електроживлення із воднево-кисневим паливним елементом у якості первинного джерела електроенергії. Мета дослідження - підвищення ефективності передавання максимальної потужності споживачу від воднево-кисневого паливного елемента в рамках автономної системи електроживлення. При розв'язанні поставлених задач використовувались методи теоретичних досліджень, зокрема формалізація та системний підхід, теорія штучного інтелекту, теорія автоматичного керування, математичний аналіз, теорія наближення функцій та теорія рядів, методи пошуку екстремуму. Експериментальні дослідження виконувались на лабораторній установці автономного електроживлення із воднево-кисневим паливним елементом потужністю 300 Вт. Практичною цінністю роботи є спосіб розрахунку вагових коефіцієнтів штучних нейронних мереж прямого поширення на основі теорем збіжності тригонометричних рядів Фур'є, що гарантує збіг штучної нейронної мережі прямого поширення до цільової функції, та спосіб визначення топології штучних нейронних мереж прямого поширення на основі вигляду математичних моделей ідентифікованих об'єктів, що дозволило виокремити фізичні змінні стану воднево-кисневого паливного елемента. Новизна: отримали подальший розвиток методи інтелектуального керування автономними системами електроживлення, через розробку структури автоматизованої системи екстремального керування, яка включає модель воднево-кисневого паливного елемента на базі штучних нейронних мереж прямого поширення, що дозволило забезпечити режим узгодження автономної системи електроживлення із навантаженням; удосконалено математичну модель автономної системи електроживлення, через знаходження закономірності між дифузійним падінням напруги, іонною провідністю мембрани і втратами тиску на електродах воднево-кисневого паливного елемента, що дозволило врахувати його геометричні параметри в загальній математичній моделі системи; знайшли подальший розвиток методи поліноміальної ідентифікації воднево-кисневих паливних елементів, через розробку кусково-періодичних поліномів Гауса та ортогональної системи функцій на їх основі, що дозволило ідентифікувати воднево-кисневий паливний елемент у складі автономної системи електроживлення. Результати дисертаційної роботи упроваджені в ТОВ ТПФ "ДОНТЕХПРОМ" м. Донецька і використовуються в науковій діяльності та в навчальному процесі ДВНЗ "Донецький національний технічний університет" МОН України. Сфера (галузь) використання: електротехнічна.