基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法技术

本发明专利技术涉及一种基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，属于飞行器能量管理领域。该方法为：利用作用盘理论，建立多旋翼型eVTOL飞行器的动力学模型，并设计相应的飞行工况，以确定基本的飞行工况剖面；针对eVTOL大倍率工况，基于电池测试建立电‑热老化耦合模型；基于eVTOL飞行器动力学和电池模型，建立基于多级非线性模型预测控制器的eVTOL运动规划模型；以飞行能耗、电池老化和控制变量的变化率为优化目标，实施对eVTOL运动速度、姿态和航迹的优化，以提高飞行器的舒适性和控制效率，降低eVTOL的最大功率需求和电池包的峰值放电电流，并减少电池的老化损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器能量管理领域，涉及一种基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法。

技术介绍

1、相比于地面运输，城市空中交通(urban air mobility,uam)脱离了对道路的依赖，被认为在未来的交通运输中会发挥重大作用。通过开辟空中运输航线，人们将会拥有更多的出行选择，地面交通压力也将得到缓解。尤其是电动垂直起降飞行器(electricvertical take-off and landing,evtol)，在uam的发展中被寄予厚望。evtol可以垂直起飞和降落的特点克服了机场等基础设施的限制。其适航里程可以满足城市/跨城交通的需求，也弥补了当前轨道交通运力不足、跨城轨道建设成本高的缺陷。另外，考虑到其点对点的快速运输方式，evtol也具有相当高的运输效率，在缓解交通堵塞的同时也提升了用户出行体验。

2、目前制约evtol发展的关键技术之一是动力电池。区别于电动汽车，evtol对动力电池的能量密度，功率密度和循环寿命有着更高的需求。能量密度和功率密度之间的相互制约影响了动力电池的循环寿命，进而影响了电池经济性。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：所述S101具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：所述S102包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：所述S103具体包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特...

【技术特征摘要】

1.基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：所述s101具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的基于非线性模型预测控制的电动垂直起降飞行器速度规划方法，其特征在于：所述s102...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋子悦，谢翌，张扬军，钱煜平，李伟，杨瑞，丹聃，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：