在过去五年中，德克萨斯大学阿灵顿分校一直在独立开展燃料电池研究，同时也与德克萨斯基督教大学进行了合作。主要研究重点是用精确线性化控制法，进行质子交换膜燃料电池的建模和非线性控制设计。
目前的文献非常关注燃料电池接口的控制设计，而对燃料电池本身的控制设计研究却未给予应有的注意。这可能是由于控制设计的复杂性造成的。然而，控制对于燃料电池的运作和效率是非常重要的，本书将介绍这个专题。
本书详细讨论了燃料电池建模、分析和非线性控制，并给出了模拟的例子和测试结果，可再生能源领域的教师、学生、顾问、制造商、研究人员和设计师应该对本书感兴趣。阅读本书的读者需要掌握控制理论与燃料电池化学反应的基本知识。
本书全面介绍了质子交换膜燃料电池的建模和控制，描述了燃料电池建模和控制设计方案的典型做法和取得的成就，也包括了线性和非线性模型及控制设计。
为了方便读者，本书的结构是独立的，非常详细地介绍了最新质子交换膜燃料电池建模和控制设计研究成果的精髓。在附录中提供了线性控制和非线性控制的初步数学知识。
本书的结构设计反映了本书的宗旨。第1章和第2章简单介绍了燃料电池和燃料电池发电系统，为燃料电池系统及其部件奠定了基础。它们也是下面各章的铺垫。第3章介绍了燃料电池动态的线性和非线性建模。它为第4章涉及的线性和非线性控制设计做了预备。第4章讨论了燃料电池线性和非线性建模及控制设计的典型方法，并比较了线性和非线性控制设计及其有效性。第5章介绍了在Simulink中模拟燃料电池，其中包括质子交换膜燃料电池建模和控制设计，也介绍并比较了线性和非线性控制器的模拟结果。第6和第7章讨论了燃料电池在汽车、公用电力系统和独立系统中的应用，介绍并讨论了典型模型和控制方案的细节。第8章讨论了混合可再生能源发电系统的建模和分析，包括燃料电池、风能发电和太阳能发电一体化，也介绍并研究了配置和控制方案的详细情况。
我们试图在以下的讨论中保留一般性：质子交换膜燃料电池的先进建模和控制技术，以及燃料电池目前在汽车、公用电力系统和独立系统中的应用。
我们借此机会感谢德州大学阿灵顿分校（University of Texas at Arlington，UTA）和德州基督教大学（Texas Christian University，TCC），以及美国能源部（U.S.Department of Energy，DOE）的支持。我们还要感谢德州大学阿灵顿分校电机工程学系的KaiS.Yeung博士及前研究生Yunzhi Chen和Zheng Hui博士、德州大学艾尔帕索分校（University of Texas at El Paso，UTEP）机械与工业工程系的Carter博士和前研究生Lu-Ying Chiu，以及美国能源部的Randall S.Gemmen博士。
我们也想借此表达对Taylor&Francis出版集团的感激，谢谢他们给我们机会出版这本书。
Bei Gou
Woon Ki Na(www.xing528.com)
Bill Diong
写自德克萨斯州
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