En el Projecte Final de Carrera que es presenta a continuació es desenvolupa la modelització i el control realitzat sobre una Pila de Combustible de Membrana Polimèrica (PEMFC – Proton Exchange Membrana Fuel Cell) emprada com a sistema de producció d’energia per al sector del transport.
Les piles de combustible ofereixen un sistema de producció d’energia respectuós amb el medi ambient i de gran eficiència, adequat en el món de l’automoció. Actualment es troben sota un desenvolupament intensiu per part de diversos fabricants tant per aplicacions estacionàries com mòbils.
Per realitzar l’estudi de control s’ha implementat un model no-lineal del sistema basat en principis físics, que captura diversos comportaments transitoris, a partir del paquet de software Matlab. La implementació d’aquest model, i la seva posterior linealització en diferents punts d’operació, permet l’ús de diverses tècniques d’anàlisi lineal utilitzades per establir quines són les estructures de control més adients segons les necessitats requerides. L’estudi s’ha basat en un model matemàtic per a la pila de combustible àmpliament utilitzat en la bibliografia existent i sobre el que s’han realitzat diverses modificacions, les quals han sigut analitzades en detall.
El disseny dels controladors s’ha centrat en la utilització de controladors PID, solució àmpliament adoptada per la indústria i de fàcil implementació. Aquests controladors s’han dissenyat per tal de poder satisfer les necessitats considerades pel correcte funcionament del sistema estudiat, com són les oscil·lacions del sistema, la rapidesa en la seva resposta i el manteniment de l’estabilitat. S’han analitzat diversos possibles controladors per poder cobrir diferents escenaris sota els quals es pot veure afectat el sistema.
Per últim es mostren les simulacions i resultats obtinguts, dels quals es conclou la viabilitat d’utilització de diverses estructures de control i la possibilitat de garantir les especificacions utilitzant un controlador PI descentralitzat
