随着环境与能源问题日益加剧,清洁、高效、安全、环保的新能源已成为未来能源发展的必然趋势,而以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)逐渐进入了人们的视野。在PEMFC系统研究过程中,PEMFC输出电压的稳定性和可靠性是评价系统性能的重要指标;由于PEMFC内部参数较多,不易控制,需要选取一个不依赖模型就能对其精确控制的控制器。因此本文提出了一种基于自抗扰控制(ADRC)的质子交换膜燃料电池控制系统优化方案,主要内容包括:1.通过查阅相关文献,对PEMFC工作原理、PEMFC发电系统各组成部分及其关键技术进行了简要概述。2.基于燃料电池的电化学理论,建立了质子交换膜燃料电池的动态模型,并通过Matlab/Simulink进行仿真,研究燃料电池的动态特性,并验证了该模型可行。3.通过查阅学习相关文献和资料,对自抗扰控制进行了研究,对自抗扰控制器的组成及各模块算法进行了深入研究,并根据经典自抗扰算法的不足提出了优化的一阶自抗扰控制算法及其参数整定的方法。4.基于PEMFC的动态模型,利用ADRC对输出电压进行了控制,并与PID、模糊PID控制进行了对比研究,在Simulink环境下对三种控制算法进行仿真。实验结果表明:建立的模型能够很好地反映电池的动态性能,自抗扰控制对PEMFC输出电压的控制效果更优,保证系统稳定运行。通过仿真可以节约时间和成本,为搭建燃料电池控制系统提供理论参考。