近些年,全球正处于能源和环境的双重危机中,这不仅制约了社会经济的发展,同时对人们的生活质量有一定影响。传统燃油汽车会破坏环境并且造成能源浪费,所以新能源汽车成为各国研究的重点。燃料电池汽车属于电动汽车,是属于质子交换膜燃料电池（PEMFC）利用电化学反应所生成能量作为主要动力来源驱动的汽车。PEMFC可以直接将化学能转化为电能,以氢气作为主要原料,最终产物只有水,对自然环境非常友好,具有广阔的应用前景。由于工作温度是影响质子交换膜燃料电池输出性能的关键参数之一,因此需要一个合理的温度控制策略来保证系统在复杂的变载情况下工作温度的稳定,这样一方面能够提高质子交换膜燃料电池的输出性能,提高汽车的动力性能,另一方面可以使燃料电池的使用寿命增加。本文就模型预测控制在温度控制方面的不足对PEMFC建模及温度控制策略进行以下几方面进行研究:（1）分析国内外对质子交换膜燃料电池系统建模和热管理系统建模的研究现状,根据其工作原理,在MATLAB/Simulink中建立了稳态电压模型、动态电压模型和热管理系统模型。通过实验数据和仿真数据的对比,误差在允许范围内即验证模型的可行性。随后分析了不同进气压力、工作温度、冷却水流量、空气流量、负载电流对燃料电池的温度及输出电压、功率及效率的影响。（2）仿真分析模型预测控制对质子交换膜燃料电池温度的控制效果,通过分析电池温度曲线的走势,得出模型预测控制对燃料电池温度控制的不足之处,随后针对现有模型预测控制存在的问题,对其进行优化改进,随后提出基于神经网络参数整定的模型预测控制的新型温度控制策略,详细阐述了其对质子交换膜燃料电池温度的控制原理,通过对比分析PID控制,模型预测控制,基于神经网络参数整定的模型预测控制这三种控制策略的仿真结果,分析新型温度控制策略对燃料电池热管理系统的改进之处。（3）搭建基于西门子S7-1200控制器的PEMFC热管理系统操作平台,根据热管理系统的需求选择控制器和HMI设备的型号,随后通过OPC技术建立MATLAB/Simulink与控制器S7-1200的通讯,设计质子交换膜燃料电池热管理系统操作平台界面,通过界面可以设置参数,观察电池的温度变化趋势。并为实际质子交换膜燃料电池热管理系统测试平台的实验提供了参考方案。