质子交换膜电解水制氢系统热管理与控制器设计——论文复现与代码详解一、概述本文围绕孙安博《质子交换膜电解水制氢系统热管理与控制器设计》硕士论文，基于MATLAB/Simulink平台复现其核心内容，主要包括三大部分：PEMEC电化学模型：基于热力学与反应动力学，建立半机理半经验的静态电化学模型，获取极化曲线与产热功率曲线。集中式制氢热管理系统：基于查表法的反演控制策略，结合扩张状态观测器(ESO)实现温度跟踪控制。分布式制氢热管理系统：考虑寄生功率的非线性模型预测控制(NMPC)策略，采用四阶龙格-库塔法离散化。二、PEMEC电化学模型2.1 模型原理PEMEC小室电压由以下部分组成：Ucell=Enernst+Uact+Uohm+UconcU_{cell} = E_{nernst} + U_{act} + U_{ohm} + U_{conc}