مدل‌سازی پویا و کنترل پیش‌بین در پیل‌های سوختی اکسید جامد ۲۰۱۳
Dynamic Modeling and Predictive Control in Solid Oxide Fuel Cells 2013

پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) به عنوان یکی از پیشروترین فناوری‌های پیل سوختی، برای تسخیر بازار انرژی در سال‌های آینده شناخته می‌شود. با این حال، برای اینکه SOFC به عنوان یک سیستم تولید انرژی کارآمد عمل کند، به یک سیستم کنترل مناسب نیاز دارد که به نوبه خود مستلزم مدلسازی دقیق دینامیک فرآیند است.

این کتاب با معرفی جدیدترین روش‌های مدلسازی دینامیکی، تخمین و کنترل سیستم‌های SOFC، روش‌های اصلی مدلسازی و نتایج کاملاً جدیدی را ارائه می‌دهد که توسط نویسندگان توسعه یافته‌اند. این کتاب با پوشش جامع و گردآوری جنبه‌های مختلف فناوری SOFC، به مدلسازی دینامیکی از طریق اصول اولیه و رویکردهای مبتنی بر داده می‌پردازد و تمام جنبه‌های کنترل، از جمله مدلسازی، شناسایی سیستم، تخمین حالت، کنترل متعارف و پیشرفته را در نظر می‌گیرد.

ویژگی‌های کلیدی:

• بحث در مورد SOFCهای صفحه‌ای و لوله‌ای، و مدلسازی دینامیکی تفصیلی و ساده‌شده برای SOFC
• شرح سیستماتیک مدل‌های منفرد و مدل‌های توزیع‌شده از سطح سلول تا سطح سیستم
• ارائه پارامترها برای همه مدل‌های توسعه‌یافته برای مرجع آسان و بازتولید نتایج
• تصویرسازی تمام نظریه‌ها از طریق نمونه‌های کاربردی پیل سوختی، مانند فیلتر کالمن بدون علامت، کنترل پیش‌بینانه مدل و تکنیک‌های شناسایی سیستم برای سیستم‌های SOFC

رویکرد آموزشی این کتاب، آن را برای یادگیری مبانی مهندسی شیمی، شناسایی سیستم، تخمین حالت و کنترل فرآیند، عالی می‌سازد. این کتاب برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی رشته‌های مهندسی شیمی، مکانیک، قدرت و برق، به ویژه در زمینه‌های کنترل فرآیند، مهندسی سیستم‌های فرآیند، سیستم‌های کنترل یا پیل‌های سوختی مناسب است. همچنین به محققانی که به یادآوری اصول اولیه و همچنین مروری بر تکنیک‌های فعلی در مدلسازی دینامیکی و کنترل SOFC نیاز دارند، کمک خواهد کرد.

The high temperature solid oxide fuel cell (SOFC) is identified as one of the leading fuel cell technology contenders to capture the energy market in years to come. However, in order to operate as an efficient energy generating system, the SOFC requires an appropriate control system which in turn requires a detailed modelling of process dynamics.

Introducting state-of-the-art dynamic modelling, estimation, and control of SOFC systems, this book presents original modelling methods and brand new results as developed by the authors. With comprehensive coverage and bringing together many aspects of SOFC technology, it considers dynamic modelling through first-principles and data-based approaches, and considers all aspects of control, including modelling, system identification, state estimation, conventional and advanced control.

Key features:

• Discusses both planar and tubular SOFC, and detailed and simplified dynamic modelling for SOFC
• Systematically describes single model and distributed models from cell level to system level
• Provides parameters for all models developed for easy reference and reproducing of the results
• All theories are illustrated through vivid fuel cell application examples, such as state-of-the-art unscented Kalman filter, model predictive control, and system identification techniques to SOFC systems

The tutorial approach makes it perfect for learning the fundamentals of chemical engineering, system identification, state estimation and process control. It is suitable for graduate students in chemical, mechanical, power, and electrical engineering, especially those in process control, process systems engineering, control systems, or fuel cells. It will also aid researchers who need a reminder of the basics as well as an overview of current techniques in the dynamic modelling and control of SOFC.