水陆双栖车的驱动力协调方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了水陆双栖车的驱动力协调方法、装置和存储介质，方法包括步骤：当水陆双栖车进入水陆过渡状态，通过第一方式或第二方式对水陆双栖车的驱动力进行协调，第一方式：获取横摆角速度和车速；根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调；第二方式：获取各个车轮的滑移率；若滑移率大于预设最优滑转率，获取对应车轮的损失驱动力；根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调。通过本发明专利技术能使水陆双栖车保持稳定性，本发明专利技术可广泛应用于双栖车技术领域。

【技术实现步骤摘要】
水陆双栖车的驱动力协调方法、装置和存储介质
本专利技术涉及双栖车
，尤其是水陆双栖车的驱动力协调方法、装置和存储介质。
技术介绍
水陆两栖车辆兼具水、陆双重行驶性能，可以完成近海抢险登陆、物资运输等功能，具有非常重要价值。而现有的水陆两栖车，在水陆两栖车处于水陆过渡状态时，水陆两栖车的控制系统只能够简单地控制车轮或推进器提供足够大的动力以完成过渡过程。然而，在实际的水陆过渡过程中，水陆两栖车在水陆交界处的出水工况复杂，例如在近河流域，往往具有水流速度而容易使得车辆产生一个横摆力矩，或者会出现车轮滑转的情况，若不及时根据实际情况对驱动力进行协调，会出现车辆旋转，车辆的动力性受影响，车辆偏离预定出水路线或无法登陆的情况，稳定性差，因此需要一种能够稳定性高的驱动力协调方法。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述技术问题之一，本专利技术的目的是提供一种高稳定性的水陆双栖车的驱动力协调方法、装置和存储介质。本专利技术采用的技术方案是：水陆双栖车的驱动力协调方法，包括以下步骤：当水陆双栖车进入水陆过渡状态，通过第一方式或第二方式对水陆双栖车的驱动力进行协调，其中，水陆双栖车具有至少一个喷水推进器以及若干个车轮；第一方式：获取横摆角速度和车速；根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调；第二方式：获取各个车轮的滑移率；若滑移率大于预设最优滑转率，获取对应车轮的损失驱动力；根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调。进一步，所述获取横摆角速度和车速的步骤中，包括以下步骤：获取各个车轮的转速，并根据各个车轮的预设半径计算得到各个车轮的等效车速，其中，车轮包括左前轮、右前轮、左后轮和右后轮；根据左前轮的等效车速与右前轮的等效车速的差值以及第一阈值，确定前轴车轮行驶速度；根据左后轮的等效车速与右后轮的等效车速的差值以及第一阈值，确定后轴车轮行驶速度；根据前轴车轮行驶速度与后轴车轮行驶速度的差值以及第一阈值，确定车速。进一步，所述根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩的步骤中，包括以下步骤：获取前轮转角；根据车速、前轮转角和预设数据库，确定期望横摆角速度；根据期望横摆角速度和横摆角速度，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；其中，预设数据库包括各个车轮的轮胎侧偏刚度、前轴至后轴的距离、水陆双栖车质量、水陆双栖车的质心至前轴的距离，以及水陆双栖车的质心至后轴的距离。进一步，所述对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调的步骤中，包括以下步骤：对水陆双栖车进行受力分析，计算得到各个车轮的垂直负荷以及关于各个车轮驱动力和喷水推进器推力产生的附加横摆力矩方程；根据期望横摆力矩、预设成本函数和各个车轮的垂直负荷，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力；根据各个车轮的最优驱动力，控制各个车轮对应的轮毂电机，以及根据喷水推进器的最优推力，控制喷泵电机；其中，预设成本函数根据权重系数、各个车轮的驱动力、喷水推进器的推力、期望横摆力矩、各个车轮的垂直负荷、附加横摆力矩方程、垂直于水陆双栖车车速方向的水流等效作用力以及等效水流作用力作用点与水陆两栖车质心的距离所确定。进一步，所述获取各个车轮的滑移率的步骤中，包括以下步骤：获取车速和各个车轮的转速；根据各个车轮的转速、各个车轮的预设车轮半径以及车速，确定各个车轮的滑移率；其中，车轮的转速和车轮半径与滑移率呈正相关，车速与滑移率呈负相关。进一步，所述根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调的步骤中，所述水陆双栖车具有四个车轮和位于不同侧的喷水推进器，包括以下步骤的至少之一：当一个车轮的滑移率大于预设最优滑转率：增加与该车轮的损失驱动力大小相等的喷水推进器推力，或者将同侧喷水推进器增加至最大推力并增加同侧另一车轮的驱动力，或者将同侧喷水推进器增加至最大推力，并将同侧另一车轮的驱动力增加至最大，且增加异侧喷水推进器的推力，或者将同侧喷水推进器和异侧喷水推进器均增加至最大推力，并将同侧另一车轮的驱动力增加至最大，且增加异侧车轮的驱动力，其中同侧为与该车轮位于同一侧；当同侧的两个车轮的滑移率大于预设最优滑转率：增加与两个车轮损失驱动力之和大小相等的喷水推进器推力，或者将同侧喷水推进器增加至最大推力并增加异侧喷水推进器的推力，或者将两个喷水推进器增加至最大推力，并增加异侧车轮的驱动力；当位于左侧的其中一个车轮和位于右侧的其中一个的车轮的滑移率大于预设最优滑转率：若位于左侧的车轮的损失驱动力小于左侧的喷水推进器的最大允许增加推力，增加左侧的喷水推进器的推力，否则将左侧的喷水推进器增加至最大推力并增加位于左侧的另一车轮的驱动力；若位于右侧的车轮的损失驱动力小于右侧的喷水推进器的最大允许增加推力，增加右侧的喷水推进器的推力，否则将右侧的喷水推进器增加至最大推力并增加位于右侧的另一车轮的驱动力；当三个车轮的滑移率大于预设最优滑转率：计算三个车轮损失驱动力大小之和；若损失驱动力大小之和小于两个喷水推进器的最大允许增加推力之和，增加两个喷水推进器的推力，否则将两个喷水推进器增加至最大推力并增加剩余车轮的驱动力；当四个车轮的滑移率大于预设最优滑转率：计算四个车轮损失驱动力大小之和；若损失驱动力大小之和小于喷水推进器的最大允许增加推力之和，增加两个喷水推进器的推力，否则停止登陆。进一步，所述当水陆双栖车进入水陆过渡状态，通过第一方式或第二方式对水陆双栖车的驱动力进行协调的步骤之前，包括以下步骤：当位于前方的车轮触碰到出水坡道时，将位于前方的车轮的滑移率增加至预设最优滑转率，并保持喷水推进器的推力，直至位于后方的车轮触碰到出水坡道进入水陆过渡状态。本专利技术还提供水陆双栖车的驱动力协调装置，包括：协调模块，用于当水陆双栖车进入水陆过渡状态，通过第一方式或第二方式对水陆双栖车的驱动力进行协调，其中，水陆双栖车具有至少一个喷水推进器以及若干个车轮；第一方式：获取横摆角速度和车速；根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调；第二方式：获取各个车轮的滑移率；若滑移率大于预设最优滑转率，获取对应车轮的损失驱动力；根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调。本专利技术还提供水陆双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于，包括以下步骤：/n当水陆双栖车进入水陆过渡状态，通过第一方式或第二方式对水陆双栖车的驱动力进行协调，其中，水陆双栖车具有至少一个喷水推进器以及若干个车轮；/n第一方式：/n获取横摆角速度和车速；/n根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；/n对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调；/n第二方式：/n获取各个车轮的滑移率；/n若滑移率大于预设最优滑转率，获取对应车轮的损失驱动力；/n根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调。/n

【技术特征摘要】
1.水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于，包括以下步骤：
当水陆双栖车进入水陆过渡状态，通过第一方式或第二方式对水陆双栖车的驱动力进行协调，其中，水陆双栖车具有至少一个喷水推进器以及若干个车轮；
第一方式：
获取横摆角速度和车速；
根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；
对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调；
第二方式：
获取各个车轮的滑移率；
若滑移率大于预设最优滑转率，获取对应车轮的损失驱动力；
根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调。


2.根据权利要求1所述水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于：所述获取横摆角速度和车速的步骤中，包括以下步骤：
获取各个车轮的转速，并根据各个车轮的预设半径计算得到各个车轮的等效车速，其中，车轮包括左前轮、右前轮、左后轮和右后轮；
根据左前轮的等效车速与右前轮的等效车速的差值以及第一阈值，确定前轴车轮行驶速度；
根据左后轮的等效车速与右后轮的等效车速的差值以及第一阈值，确定后轴车轮行驶速度；
根据前轴车轮行驶速度与后轴车轮行驶速度的差值以及第一阈值，确定车速。


3.根据权利要求1所述水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于：所述根据横摆角速度和车速，确定水陆双栖车的期望横摆力矩的步骤中，包括以下步骤：
获取前轮转角；
根据车速、前轮转角和预设数据库，确定期望横摆角速度；
根据期望横摆角速度和横摆角速度，确定水陆双栖车的期望横摆力矩；
其中，预设数据库包括各个车轮的轮胎侧偏刚度、前轴至后轴的距离、水陆双栖车质量、水陆双栖车的质心至前轴的距离，以及水陆双栖车的质心至后轴的距离。


4.根据权利要求1所述水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于：所述对水陆双栖车进行受力分析，并根据受力分析结果、期望横摆力矩和预设成本函数，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力并进行协调的步骤中，包括以下步骤：
对水陆双栖车进行受力分析，计算得到各个车轮的垂直负荷以及关于各个车轮驱动力和喷水推进器推力产生的附加横摆力矩方程；
根据期望横摆力矩、预设成本函数和各个车轮的垂直负荷，确定各个车轮的最优驱动力以及喷水推进器的最优推力；
根据各个车轮的最优驱动力，控制各个车轮对应的轮毂电机，以及根据喷水推进器的最优推力，控制喷泵电机；
其中，预设成本函数根据权重系数、各个车轮的驱动力、喷水推进器的推力、期望横摆力矩、各个车轮的垂直负荷、附加横摆力矩方程、垂直于水陆双栖车车速方向的水流等效作用力以及等效水流作用力作用点与水陆两栖车质心的距离所确定。


5.根据权利要求1所述水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于：所述获取各个车轮的滑移率的步骤中，包括以下步骤：
获取车速和各个车轮的转速；
根据各个车轮的转速、各个车轮的预设车轮半径以及车速，确定各个车轮的滑移率；
其中，车轮的转速和车轮半径与滑移率呈正相关，车速与滑移率呈负相关。


6.根据权利要求1所述水陆双栖车的驱动力协调方法，其特征在于：所述根据损失驱动力，通过增加喷水推进器推力或者至少一车轮的驱动力进行协调的步骤中，所述水陆双栖车具有四个车轮和位于不同侧的喷水推进器，包括以下步骤的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付翔，赵熙金，吴森，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42