Estudio de la viabilidad del algoritmo super-twisting de ganancias variables para el control de pilas de combustible PEM

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño de un controlador para maximizar la eficiencia de una pila de combustible, en base a un algoritmo Super-twisting (ST) con ganancias variables. La estrategia consiste en regular la relación de oxígeno en exceso, manteniendo la misma en un valor óptimo. El algoritmo empleado posee las ventajas conocidas del ST de ganancias fijas original, tales como robustez frente a incertidumbre y perturbaciones, chattering reducido, y convergencia en tiempo finito. Además, el disponer de ganancias variables permite ampliar el rango de operación, sin modificar demasiado la simplicidad de la ley de control. La forma de variación de las ganancias se determina hallando ciertas funciones cota, proceso que resulta algo trabajoso en un sistema no lineal como éste, pero se realiza en forma off-line por única vez en la etapa de diseño, y permite obtener muy buenos resultados. Los mismos, obtenidos por simulación, se presentan y analizan al final, a fin de evaluar su implementación real.