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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 유상석
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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Solid oxide fuel cell for power generation operate at high temperature (600~1000℃). High temperature have an advantage of efficiency but occur problem of material requirement, reliability, thermal expansion and so on. Especially, temperature control is most important because temperature margin of materials is not enough. In addition, can increase of system efficiency when use burn residual fuel after electrochemical reaction in system.
In this study, to control the temperature of solid oxide fuel cell system. Linearization is important because solid oxide fuel cell system is nonlinear system. So develop temperature model of solid oxide fuel cell used lumped capacitance method and transient response model considered the catalyst combustion chemical reaction. Combine the developed model and components, identified the static characteristics of operation. And use multiple inputs and outputs are possible for the state controller. The state selected the temperature of solid oxide fuel cell and catalyst combustor and linearization the state space in operating point. Furthermore, design the Linear Quadratic Regulator and identified the response of temperature. A system model is developed via Thermolib® under Simulink/MATLAB environment.
In this study, to control the temperature of solid oxide fuel cell system. Linearization is important because solid oxide fuel cell system is nonlinear system. So develop temperature model of solid oxide fuel cell used lumped capacitance method and transient response model considered the catalyst combustion chemical reaction. Combine the developed model and components, identified the static characteristics of operation. And use multiple inputs and outputs are possible for the state controller. The state selected the temperature of solid oxide fuel cell and catalyst combustor and linearization the state space in operating point. Furthermore, design the Linear Quadratic Regulator and identified the response of temperature. A system model is developed via Thermolib® under Simulink/MATLAB environment.
목차
1. 서론 11.1 연구배경 11.2 연료전지 31.3 고체 산화물 연료전지 71.4 기술개발 동향 81.5 연구목적 102. 연료전지 시스템 모델 122.1 연료전지 시스템 122.2 연료전지 스택 모델 142.3 3방 밸브 모델 172.4 믹서 모델 182.5 촉매연소기 모델 192.6 열교환기 모델 203. 상태 공간 제어기 설계 213.1 상태 공간 시스템 모델 213.2 상태 공간상의 LQR 설계 283.3 적분 제어 요소를 포함한 LQR 설계 303.4 여러 운전 조건의 적분 제어 요소를 포함한 LQR 설계 324. 결과 및 고찰 344.1 정격 조건에서의 연료전지 시스템 모델 특성 344.2 상태 공간상의 LQR 354.3 적분 제어 요소를 포함한 LQR 384.4 운전 조건 변화에 따른 온도 응답 특성 및 게인 스케줄링 415. 결론 456. 참고문헌 47ABSTRACT 49
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