Abstrak
Studi ini menyediakan validasi eksperimental dari strategi kendali prediktif (MPC) model multiple-input multiple-output (MIMO), yang digabungkan dengan pemodelan risiko dinamis, untuk mengatasi dua aspek penting dari operasi elektrolisis air membran pertukaran proton (PEMWE): (i) keselamatan proses, dengan mengurangi ketidakseimbangan suhu, dan (ii) kinerja sistem, melalui kontrol produksi hidrogen yang tepat. Platform siber-fisik dikembangkan untuk pemantauan waktu nyata, pemodelan dan validasi ruang-keadaan, analisis metrik risiko, implementasi kontrol, dan visualisasi. Eksperimen loop terbuka mengungkapkan keterbatasan dalam mengelola gradien termal, yang menggarisbawahi perlunya strategi operasi umpan balik. Pendekatan MPC loop tertutup yang diusulkan mencapai pelacakan produksi hidrogen yang tepat sambil menjaga keselamatan dengan memastikan stabilitas suhu. Selain itu, metrik risiko dinamis menunjukkan bagaimana risiko termal berevolusi dengan suhu dan menawarkan panduan untuk pengambilan keputusan. Temuan ini menunjukkan efektivitas MIMO MPC dalam meningkatkan keselamatan operasional dan efisiensi sistem PEMWE, yang menyediakan