CN119472258A 一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置 （清华大学）

一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置本申请提供一种智能飞行汽车主动容错控时刻的飞行汽车的状态量和和四个电机转子的2基于当前时刻的飞行汽车的状态量和和四个电机转子的转速向量基于下一时刻的飞行汽车的状态量和预期状态量，利用NMPC控制器解算基于下一时刻的电机的推力向量，确定下一时刻的电机的总升基于下一时刻的飞行汽车的角加速度和当前时刻的飞行汽车的角基于下一时刻的电机的总升力、下一时刻的电机的总转矩和当前时将下一时刻的四个电机转子的转速向量发送给飞行汽车基于当前时刻的飞行汽车的状态量和和四个电机转子的转速向量3qk为当前时刻tk的飞行汽车的欧拉角转换的四元数；qk+1为当前时刻4k+1为下一时刻的飞行汽车的状态量：βk+1,r为下一时刻的飞行汽车的预期状态量；uk+1表示下一时刻的飞行汽车电机的推力为Z方向加速度为ak+1的晕动病发生率：Δt表示震动频率；k-tk-1；通过求解NMPC控制器的代价函数f(uk+1)的最小值，得到下一时刻的飞解算出下一时刻的飞行汽车的总升力和角加5计算下一时刻的四个电机转子的转速向量i。获取单元，用于获取当前时刻的飞行汽车的状态量和四个第一计算单元，用于基于当前时刻的飞行汽车的状态量和和四个电机转子的转速向第二计算单元，用于基于下一时刻的飞行汽车的状态量和预期状态第一确定单元，用于基于下一时刻的电机的推力向量，确定第二确定单元，用于基于下一时刻的飞行汽车的角加速度和当前第三确定单元，用于基于下一时刻的电机的总升力、下一时发送单元，用于将下一时刻的四个电机转子的转速向量发送给飞行汽车的电机控制述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1_7任6传统的PID控制器在处理高速非线性系统情况下参数调节会变得困难，在突发扰动下表现MPC控制器通过状态空间模型来进行滚动优化控制原始的飞行器的非线性模型，存在模型[0008]获取当前时刻的飞行汽车的状态量和四个电机转子的转速向量，所述状态量包7ir为ξk+1的二阶q为扭矩系数；β和l是飞行汽车的几何参数；IP是转子绕Z轴的转动惯量；8和vz[0040]其中，Iv表示飞行汽车的飞行汽车的位置rr:速度ir、四元数quu和三为Z方向加速度为ak+1的晕动病发生率：9[0072]获取单元，用于获取当前时刻的飞行汽车的状态量和四高飞行汽车飞行自动驾驶系统在模态切换过程中的稳定性与灵活外环NMPC控制器利用此模型进行滚动优化之后并考虑附加力矩利用内环INDI控制器进行机演示。结果表明利用本申请的控制器的飞行汽车在高速飞行过程中具有良好的跟踪性预先建立的空气动力学模型得到下一时刻的飞行ir为ξk+1的二阶q为扭矩系数；β和l是飞行汽车的几何参数；IP是转子绕Z轴的转动惯量；和vz[0130]其中，Iv表示飞行汽车的飞行汽车的位置rr、速度ir、四元数quu和三维角速度向量为Z方向加速度为ak+1的晕动病发生率：影响晕动症产生程度的重要条件。为此引入惩罚项||MSI(ak[0155]在NMPC控制器中，第一总转矩向量忽略了旋转动力学中的未建模项dτ,这对控制[0163]计算下一时刻的四个电机转子的转速向量ir。[0165]获取单元201，用于获取当前时刻的飞行汽车的状态量和四个电机转子的转速向[0166]第一计算单元202，用于基于当前时刻的飞行汽车的状态量和和四个电机转子的[0167]第二计算单元203，用于基于下一时刻的飞行汽车的状态量和预期状态量，利用NMPC控制器解算得到下一时刻的电机的推[0169]第二确定单元205，用于基于下一时刻的飞行汽车的角加速度和当前时刻的飞行[0171]发送单元207，用于将下一时刻的四个电机转子的转速向量发送给飞行汽车的电[0172]需要说明的是，本申请实施例提供的智能飞行汽车主动容错控制装置200解决技实施例提供的智能飞行汽车主动容错控制装置200的实施可以参见本申请实施例提供的智[0174]本申请实施例提供的电子设备300还可以包括连接不同组件(包括处理器301和存[0175]存储器302可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存储器(Random[0176]存储器302还可以包括具有一组(至少一个)程序模块3024的程序工具3025，程序与使得电子设备300与一个或多个其它电子设备300进行通信的任何设备(例如路由器、调电子设备300还可以通过网络适配器306与一个或者多个网络(例如局域网(LocalArea动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(RedundantArraysofIndependent300就可以通过执行内置或者安装的可执行程序实现本申请实施例提供的智能飞行汽车主[0180]本申请实施例提供的智能飞行汽车主动容错控制方法还可以实现为一种程序产于使电子设备300执行本申请实施例提供的智能飞行[0181]本申请实施例提供的程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合，其中，可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质，而可读存储介质可以是但不限于是电、盘、RAM、ROM、可擦式可编程只读存储器(Erasa