留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

无人机增程式电推进系统双模糊能量管理策略仿真

胡春明 李诚 刘娜 宋玺娟 杜春媛

胡春明, 李诚, 刘娜, 宋玺娟, 杜春媛. 无人机增程式电推进系统双模糊能量管理策略仿真[J]. 航空动力学报, 2021, 36(12): 2652-2662. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200546
引用本文: 胡春明, 李诚, 刘娜, 宋玺娟, 杜春媛. 无人机增程式电推进系统双模糊能量管理策略仿真[J]. 航空动力学报, 2021, 36(12): 2652-2662. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200546
HU Chunming, LI Cheng, LIU Na, SONG Xijuan, DU Chunyuan. Simulation on dual-fuzzy energy management strategy of UAV extended range electric propulsion system[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(12): 2652-2662. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200546
Citation: HU Chunming, LI Cheng, LIU Na, SONG Xijuan, DU Chunyuan. Simulation on dual-fuzzy energy management strategy of UAV extended range electric propulsion system[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(12): 2652-2662. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200546

无人机增程式电推进系统双模糊能量管理策略仿真

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200546
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(51476112)
详细信息
    作者简介:

    胡春明(1967-),男,研究员,博士,主要从事内燃机电控技术的应用。

  • 中图分类号: V233.7

Simulation on dual-fuzzy energy management strategy of UAV extended range electric propulsion system

  • 摘要: 为提高应用于无人机的增程式电推进系统能量利用效率,采用基于双层模糊控制的能量管理策略并使用遗传算法对控制参数进行优化,依据飞行动力学理论在仿真飞行工况中设置不同扰动,检验能量管理策略的抗飞行扰动效果。仿真结果表明:相比于基于多点逻辑门规则和比例积分微分PID(proportion integral differential)的能量管理策略,双模糊能量管理策略可使发动机运行平均燃油消耗率下降3.4%,整体燃油消耗量下降3.8%,电池使用量降低10.6%,发动机平均转速误差下降77.0%,面对突风扰动、复合扰动和连续紊流扰动时转速最大波动量分别降低71.4%、72.6%和46.7%。经过遗传算法优化后的双模糊能量管理策略相比优化前的控制参数,发动机平均转速误差下降6.6%,面对上述3种扰动时转速最大波动量分别降低12.8%、8.3%和39.4%。

     

  • [1] 康桂文,胡雨,李亚东,等.超轻型电动飞机电动力系统的参数匹配[J].航空动力学报,2013,28(12):2641-2647.
    [2] 孔祥浩,张卓然,陆嘉伟,等.分布式电推进飞机电力系统研究综述[J].航空学报,2018,39(1):51-67.
    [3] 王刚,胡峪,宋笔锋,等.电动无人机动力系统优化设计及航时评估[J].航空动力学报,2015,30(8):1834-1840.
    [4] XIE Y,SAVVARIS A,TSOURDOS A.Fuzzy logic based equivalent consumption optimization of a hybrid electric propulsion system for unmanned aerial vehicles[J].Aerospace Science and Technology,2019,85(2):13-23.
    [5] HUNG J Y,GONZALEZ L F.On parallel hybrid-electric propulsion system for unmanned aerial vehicles[J].Progress in Aerospace Sciences,2012,8(10):1-17.
    [6] LEE B,KWON S,PARK P,et al.Active power management system for an unmanned aerial vehicle powered by solar cells,a fuel cell,and batteries[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,2014,50(4):3167-3177.
    [7] KHAYYAM H,BAB-HADIASHAR A.Adaptive intelligent energy management system of plug-in hybrid electric vehicle[J].Energy,2014,69(5):319-335.
    [8] BONGERMINO E,MASTROROCCO F,TOMASELI M.Model and energy management system for a parallel hybrid electric unmanned aerial vehicle[R].Edinburgh,UK:International Symposium on Industrial Electronics,2017.
    [9] BONGERMINO E,TOMASELLI M,MONOPOLI V G,et al.Hybrid aeronautical propulsion:Control and energy management[J].IFAC(International Federation of Automatic Control)-Papers Online,2017,50(2):169-174.
    [10] 李理.增程式电动汽车动力系统匹配及控制策略优化研究[D].武汉:武汉理工大学,2014.
    [11] 蒋永琛.增程式电动客车能量管理控制策略研究[D].北京:北京理工大学,2016.
    [12] 席利贺,张欣,孙传扬,等.增程式电动汽车自适应能量管理策略[J].吉林大学学报(工学版),2018,48(6):1636-1644.
    [13] 高爱云,张风丽.增程式混合动力洗扫车能量管理策略研究[J].中国机械工程,2019,30(19):2356-2363.
    [14] 曾甜.基于粒子群优化模糊控制的双源混合动力系统能量管理策略研究[D].武汉:武汉理工大学,2019.
    [15] 曹景.小型无人直升机发动机转速控制器设计[D].广州:华南理工大学,2017.
    [16] 李瑶瑶.基于模糊内模PID控制理论的柴油机转速控制研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2017.
    [17] 王刚强.大气扰动下无人直升机悬停/小速度段位置控制律设计[D].南京:南京航空航天大学,2013.
    [18] 李智.运输机超低空空投大气扰动补偿控制研究[D].南京:南京航空航天大学,2010.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  475
  • HTML浏览量:  151
  • PDF量:  107
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-23
  • 刊出日期:  2021-12-28

目录

    /

    返回文章
    返回