در چند دهه گذشته به دلیل راندمان بالا و فرآیند پاک پیل های سوختی توجه به تکنولوژی پیل سوختی افزایش یافته است. به دلیل استفاده از پیل ها ی سوختی در کاربرد های متنوع، بحث کنترل و بهینه سازی پیل های سوختی نیز مطرح و از اهمیت بالایی برخوردار گردیده است. کنترل یک سیستم مستلزم در اختیار داشتن مدلی مناسب از سیستم می باشد بنابراین شناسایی سیستم پیل سوختی برای یافتن مدلی مناسب، نخستین مرحله در کنترل پیل سوختی است. عملکرد پیل های سوختی با توجه به ورود سوخت به پیل و حرکت سیال در طول لایه های مختلف پیل سوختی رقم می خورد. تاکنون در مورد شناسایی مدل یک بعدی پیل سوختی، کارهایی به انجام رسیده است اما مدل یک بعدی، نمی تواند تمام خصوصیات حرکت سیال درون پیل را منتقل کند و بنا بر این، نیاز به مدل های دقیق تری به شدت احساس می شود. در این پایان نامه، با شبیه سازی یک پیل سوختی pem توسط ماژول پیل سوختی نرم افزار fluent، و انجام آزمایش هایی بر روی آن، داده های مورد نیاز برای انجام شناسایی بدست آمده است، سپس روش هایی برای شناسایی سیستم های دو بعدی گسترس داده شده است. ابتدا روشی برای شناسایی مدلarmax دو بعدی با تقسیم سیستم به دو زیر سیستم، از حالت یک بعدی به دو بعدی گسترش داده شده است. روشی برای شناسایی مدل hammerstein دو بعدی با گسترش روش levenberg-marquardt به حالت دو بعدی، مطرح شده است. روشی برای شناسایی مدل hammerstein دو بعدی در حضور نویز رنگی گسترش داده شده است. همچنین الگوریتمی تکراری بر پایه توابع پایه شعاعی برای شناسایی سیستم های غیر خطی ارائه شده است. در ادامه این پایان نامه، با اعمال روش الگوریتم تکراری بر پایه توابع پایه شعاعی بر روی داده های بدست آمده از پیل سوختی، مدلی دو بعدی برای پیل سوختی pem شناسایی شده است. در انتها نیز کاربرد این مدل دو بعدی در کنترل پیل سوختی توسط روش کنترل یادگیر تکرار شونده بررسی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی، کارایی روش های گسترش داده شده و مدل دو بعدی بدست آمده برای پیل سوختی را نشان می دهد.