质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其高效率、高功率密度和零排放而非常适用于汽车,而氢气的供应对于系统的正常运行至关重要。合理的氢气供给系统不仅应该满足燃料电池系统运行时所需的压力和流量,而且系统的结构不可过于复杂,成本也应尽量低。引射器具有成本低和可靠性高的优点,本文主要研究了基于引射器的车用燃料电池氢气供给系统的建模和控制,其中也着重研究了车用燃料电池引射器的建模和优化设计。本文首先介绍了燃料电池的分类并比较了几种常见燃料电池的基本特征,说明了PEMFC常用于汽车上的原因及其工作原理。总结了三种常见的车用燃料电池氢气供给系统模式的优缺点以及需要克服的技术难点。针对基于引射器的燃料电池氢气供给系统模式,首先需要解决引射器在车用燃料电池系统中的应用问题。通过对40 KW级PEMFC阳极氢气压降实验数据的拟合,得到了阳极氢气压降与电流的关系表达式。利用计算流体力学（CFD）方法建立了三维引射器数值模型,并用实验数据对模型进行了验证。最后将拟合得到的阳极压降表达式应用于模型的仿真优化中,衡量了引射器在中低负载和高负载工况下的性能表现,确定了喷嘴喉部直径、混合室直径、混合室长度以及喷嘴出口相对混合室入口距离的最优值。接着建立了基于引射器的氢气供给系统模型,包括三个歧管（引射器歧管、供应歧管和回流歧管）、引射器、流量控制阀、吹扫阀以及燃料电池单体阳极模型。其中燃料电池单体阳极模型体现了氢气压力和水活性在气体流道、气体扩散层、和催化剂层中的动态变化。在MATLAB/Simulink中,根据系统各部件的流量关系,搭建了基于引射器的燃料电池阳极氢气供给系统模型。最后对所建立的系统模型进行了分析和线性化处理,设计了基于观测器的状态反馈控制器,并将其与比例积分控制器和静态前馈控制器进行比较。仿真结果表明,基于观测器的状态反馈控制器动态响应最好,超调量也较小。另外,所设计的吹扫控制方法能够使回流歧管中积累的液态水被快速排出。