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龙图腾网获悉清华大学申请的专利一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119472258B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410964614.5，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置是由张新钰;黄康尧;周宝尚;荣松松;崔波设计研发完成，并于2024-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置在说明书摘要公布了：本申请提供一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置，包括：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，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，利用预先建立的空气动力学模型得到下一时刻的飞行汽车的状态量；基于下一时刻的飞行汽车的状态量和预期状态量，利用NMPC控制器解算得到下一时刻的电机的推力向量；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力和下一时刻的飞行汽车的角加速度；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刻的四个电机转子的转速向量，确定下一时刻的四个电机转子的转速向量。本申请提高了飞行汽车的稳定性，准确性和抗干扰和晕动的能力。

本发明授权一种智能飞行汽车主动容错控制方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种智能飞行汽车主动容错控制方法，应用于飞行汽车，所述飞行汽车包括四个电机，每个电机包括电机转子；其特征在于，包括： 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，所述状态量包括：位置、速度、欧拉角和角速度； 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，利用预先建立的空气动力学模型得到下一时刻的飞行汽车的状态量； 基于下一时刻的飞行汽车的状态量和预期状态量，利用NMPC控制器解算得到下一时刻的电机的推力向量； 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力和下一时刻的飞行汽车的角加速度； 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加速度，确定下一时刻的电机的总转矩； 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刻的四个电机转子的转速向量，确定下一时刻的四个电机转子的转速向量； 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器； 预先建立的空气动力学模型包括：平动模型和转动模型； 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，利用预先建立的空气动力学模型得到下一时刻的飞行汽车的状态量；包括： 所述平动模型为： 其中，ξk+1为下一时刻tk+1飞行汽车在地心直角坐标系的位置，为ξk+1的二阶微分；Tk为当前时刻tk飞行汽车的总升力，m为飞行汽车的总质量；g是重力矢量；fa,k为当前时刻tk飞行汽车所受的空气阻力；fw,k为当前时刻tk飞行汽车所受的风力； 当前时刻tk的飞行汽车的总升力Tk通过下式计算得到： 其中，uk表示当前时刻tk的四个电机转子产生的四维推力向量： uk＝ctwk2 ct是推力系数，wk为当前时刻tk的四个电机转子的转速向量；τk,1为当前时刻tk的电机转子的第一总转矩向量； G1为第一系数矩阵： G2为第二系数矩阵： G3为第三系数矩阵： 其中，cq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；Ωy,k为当前时刻tk的飞行汽车的y方向角速度； 当前时刻tk飞行汽车所受的空气阻力fa,k为： 其中，kd,x，kd,y，kd,z和kh均为已知的正参数；vx,k，vy,k和vz,k分别为当前时刻tk飞行汽车在机体坐标系下的三个方向的速度； 当前时刻tk飞行汽车所受的风力fw,k为： 其中，c表示比例系数，ρ表示空气密度，S表示飞行汽车的受风面积； 所述转动模型为： 其中，Iv表示飞行汽车的惯性矩阵；Ωk为当前时刻tk的飞行汽车的三维角速度向量：Ωk＝[Ωx,k,Ωy,k,Ωz,k]；qk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tk+1的飞行汽车的欧拉角转换的四元数； 基于当前时刻tk的飞行汽车的位置ξk、速度四元数qk和三维角速度向量Ωk，以及当前时刻tk的四个电机转子的转速向量wk，利用平动模型和转动模型，计算出下一时刻的飞行汽车的位置速度四元数和三维角速度向量 基于下一时刻的飞行汽车的状态量和预期状态量，利用NMPC控制器解算得到下一时刻的电机的推力向量；包括： NMPC控制器的代价函数fuk+1为： fuk+1＝||βk+1-βk+1,r||+||uk+1||+||MSIak+1-MSIak+1,r|| 其中，βk+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向量，为待求量；ak+1为下一时刻的飞行汽车的Z方向加速度；ak+1,r为下一时刻的飞行汽车的Z方向预期加速度； 其中，MSIak+1为Z方向加速度为ak+1的晕动病发生率： 其中，表示振幅，HΔt表示震动频率； 其中，φ·表示正态函数；时间Δt＝tk-tk-1； 其中，f为飞行汽车垂直振荡的频率； 通过求解NMPC控制器的代价函数fuk+1的最小值，得到下一时刻的飞行汽车电机的四维推力向量

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