[发明专利]一种基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法

权利要求书

1.一种基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，包括：

步骤S1、获取飞行包线上各任务的目标权重及各任务的需求功率，基于预置的动态规划目标函数，按设定的第一间隔时间，周期性的进行所述动态规划目标函数的计算，获取满足总功率需求的待执行的任务列表，所述任务列表中记载了规划好的任务序列及对应任务序列的相关需求；

步骤S2、基于系统状态和专家规则集对任务列表中的各任务按第二间隔时间重复计算，获取二次能源系统工作模式以及指令参考值，所述工作模式包括约束及指令，所述第二时间间隔小于第一时间间隔；

步骤S3、按第三时间间隔持续获得给定目标的状态值，并根据工作模式以及指令参考值作为约束边界，获得所述给定目标的期望最优解，所述第三时间间隔小于第二时间间隔。

2.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一间隔时间为1～10分钟。

3.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，步骤S1中，所述动态规划目标函数为Value(C,n)：

Value(C,n)＝max(Value(C,n-1),Value(C-w_n,n-1)+v_n)；

其中，Value(C,n)用于表示容量为C，将前n个任务都决定进行的时候可以得到的最优总目标权重，w_n为第n个任务的功率，v_n为第n个任务的目标权重，采用递归法进行计算，以及采用字典的形式存储每一步的计算结果。

4.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，步骤S2中，所述第二时间间隔为1～10秒。

5.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，步骤S2中，所述系统状态包括超级电容SOC、蓄电池SOC，并通过传感器反馈获得。

6.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，所述专家规则集中储存了各元件的协同特性以及智能管理策略所需要的参数。

7.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，步骤S2中，对各任务按第二间隔时间重复计算是指，求解所述二次能源系统工作模式以及指令参考值，以满足以下条件：

使得至少下一个管理阶段的任务需求被满足；以及

使用额定功率工作。

8.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，所述期望最优解包括给定的理想输出功率。

9.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，所述给定目标的状态值通过状态传感器以及观测器获取。

10.如权利要求1所述的基于模型预测控制的飞机能量智能管理方法，其特征在于，所述第三时间间隔为1～10毫秒。