基于模糊逻辑的飞机电推进系统能量管理策略研究

作     者：何燎磊 陈方 HE LiaoLei;CHEN Fang

作者机构：上海交通大学航空航天学院上海200240 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：232-242页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：工业和信息化部科研项目“混合动力飞机设计与验证技术研究”的资助 

主　　题：电推进 能量管理策略 氢燃料电池 模糊逻辑 设计优化方法 

摘      要：为了提升飞机电推进动力系统的关键性能,需要设计和优化内部能量管理控制策略并实现功率合理分配。本文基于MATLAB/Simulink平台,建立了电推进动力系统仿真模型,并在能量管理系统模块中提出了基于模糊逻辑的能量管理策略(EMS),其用于动力系统内部的功率分配和控制。针对从滑跑直到巡航稳定点的飞行任务段,对电推进动力系统进行了时段级仿真实验,研究了氢气消耗量等量化指标的表现。在此基础之上,基于遗传算法的优化方法,对模糊控制系统的隶属度函数参数进行了寻优。计算结果表明,在本文基于模糊逻辑的EMS作用下电推进动力系统的氢气消耗量减少9.27%,而且氢燃料电池功率波动剧烈程度减少25.11%;优化后,主指标氢气消耗量进一步减少6.5%,同时次要指标的变化被约束。