随着汽车行业的急速发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的出行工具。然而,汽车尾气含有大量有害物质严重地污染着环境。在节能减排和环境保护的时代主题下,世界环保组织大力倡导绿色出行,国家政府出台政策提高汽车尾气排放标准,一系列措施推动了可再生能源的发展。在这样的背景下,质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种新能源发动机应运而生,它将氢气和氧气反应产生的化学能直接转化为电能,且反应生成物只有水。这种燃料电池具有零排放、低噪声、高效率等优点,是传统内燃机最可靠的替代品。然而,质子交换膜燃料电池汽车的性能很大程度上依赖于氢气供给系统的性能,稳定快速的氢气进气控制对其至关重要。本文以燃料电池氢气进气系统为研究对象,围绕两种不同氢气进气阀（比例电磁阀和开关电磁阀）的氢气进气系统,进行以下研究:1.搭建燃料电池氢气进气系统测试平台实验台架。根据实际的燃料电池发动机氢气进气系统设计该测试平台的主要结构,利用ECU作为系统控制器,通过CAN总线通讯进行传感器信号的采集与控制命令的发送。2.依托实验室已搭建的燃料电池发动机实验平台,抓住氢气进气系统的主要特征,建立面向控制模型。由于存在不确定因素的影响以及系统排气造成的扰动,提出基于扩张状态观测器的反步法控制策略,以实时估计扰动并补偿。最后,将该控制策略进行实验验证。实验结果表明该控制策略可以有效地解决扰动带来的影响,且控制器在多种工况下均具有快速性和稳定性。3.为了减小系统能量消耗,减小系统压力波动并提高控制精度,基于自行搭建的燃料电池氢气进气系统测试平台,针对氢气进气阀门为四个开关电磁阀的氢气进气结构进行相关控制研究。由于单个开关电磁阀的工作频率较低,研究采用了四个开关电磁阀的轮巡喷射以提高开关电磁阀的工作频率,同时也延长其工作寿命。由于开关电磁阀的工作曲线未知,本文工程标定了其工作Map并以此建立面向控制模型。由于模型不够精准,本文提出自抗扰控制策略,解决模型失配的问题。最后,进行实验验证该控制策略的性能。实验结果表明,该控制策略具有良好的抗干扰性和快速性。