【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水陆两栖设备，具体涉及一种水陆两栖车、水陆两栖车的航行能量管理方法和存储介质。
技术介绍
1、在水陆两栖车领域，水陆两栖车辆的混合动力系统引入了更多的机械自由度和能量自由度，同时需要考虑不同设备系统的限制和控制约束。
2、在相关
中，水陆两栖车辆采用能量管理方法，以能够有效管理水陆两栖车辆的多种动力源，以应对多个关键决定性因素的复杂相互关系，如燃料消耗的最小化、转速及时跟踪以及扭矩合理补偿等。
3、目前，水陆两栖车辆通常采用的能量管理方法，无法自动化地权衡各种必要的决策因素。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的能量管理方法无法自动化地权衡各种必要的决策因素的技术缺陷，从而提供一种减少或避免频繁切阀的基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法，可自动化地权衡各种追求指标，实现更高效的性能和环保要求。
2、一方面，为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种水陆两栖车，包括：动力系统；控制器，与所述动力系统通讯连接，所述控制器适于获取所述动力系统的参数数据并根据所述参数数据获取等效燃料消耗量，且所述控制器基于模型预测控制算法和所述等效燃料消耗量构建能量管理方法，并基于kkt最优条件和所述能量管理方法，搭建水陆两栖车航行的变权重能量管理方法。
3、可选的，所述动力系统包括：变速器；天然气发动机，与所述变速器连接，所述天然气发动机适于驱动变速器；可逆电机，与所述变速器连接，所述可逆电机适于驱
4、可选地，所述水陆两栖车还包括电池组，所述电池组与所述可逆电机和所述控制器电性连接。
5、另一方面，本专利技术提供了一种基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法，包括：基于等效消耗最小化策略算法，获取多动力源耦合水陆两栖车的等效燃料消耗量；基于模型预测控制算法和所述等效燃料消耗量构建能量管理方法；基于kkt最优条件和所述能量管理方法，搭建水陆两栖车航行的变权重能量管理方法。
6、可选的，利用等效消耗最小化策略算法对等效燃料消耗进行计算，得到所述等效燃料消耗量，公式如下：式中，为水陆两栖车的等效燃料消耗量；为燃料质量流量；s为可逆电机的电能映射为等效的燃料消耗量；nmot为可逆电机输出转速；mmot为可逆电机输出扭矩；ηmot为可逆电机的效率；qlhv为燃料的低热值。
7、可选地，基于模型预测控制算法和所述等效燃料消耗量构建能量管理方法，具体包括：基于模型预测控制理论，将水陆两栖车的经济性和动力性纳入优化控制性能目标中，构建出优化控制问题如下公式所示：
8、
9、s.t.水陆两栖车的被控对象模型
10、
11、式中，qn(neng,i-neng,ref,i)2表示动力性，表示经济性，qn,reng,rmot分别为发动机转速偏差、等效燃料消耗、发动机扭矩偏差以及可逆电机偏差扭矩的权重；neng为发动机的转速；meng,max(neng)为发动机的扭矩外特性；neng,ref,i为操作员给定的参考速度；下角标min、max为相应参数的最小值和最大值。
12、可选地，基于kkt最优条件和所述能量管理方法，搭建水陆两栖车航行的变权重能量管理方法，具体包括：
13、将构建能量管理方法的优化控制问题，推导为标准二次规划形式：
14、
15、s.t.gδuk≤w
16、根据所述标准二次规划形式，获取对应的kkt最优条件为：
17、
18、通过所述kkt最优条件将所述优化控制问题转化为不等式问题；
19、根据所述不等式问题搭建所述水陆两栖车航行的变权重能量管理方法。
20、可选的，所述不等式问题公式如下所示：
21、
22、s.t.水陆两栖车的被控对象模型
23、qn,min≤qn≤qn,max
24、
25、reng,min≤reng≤reng,max
26、rmot,min≤rmot≤rmot,max
27、hδuk+g+gtλlagrange＝0
28、λlagrange(gδuk-w)＝0
29、λlagrange≥0
30、gδuk-w≤0
31、式中，α1,α2,α3,α4为权重因子且α1+α2+α3+α4＝1；下角标min、max为相应参数的最小值和最大值。
32、另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述的基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法。
33、本专利技术技术方案，具有如下优点：
34、1.本专利技术提供的基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法，通过获取动力系统的参数数据，无需人为输入数据，不需要人为地去干预权重的取值，自动化地权衡不同各种追求指标，提高了自动化程度，有效地提升了水陆两栖车的控制效果，进一步提高了动力性和经济性。
35、2.本专利技术提供的计算机可读存储介质，由于可执行上述的基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法，因此，具备上述的基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法有益效果，在此不再赘述。
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1.一种水陆两栖车，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水陆两栖车，其特征在于，所述动力系统包括：
3.根据权利要求2所述的水陆两栖车，其特征在于，所述水陆两栖车还包括电池组(160)，所述电池组(160)与所述可逆电机(150)和所述控制器(120)电性连接。
4.一种基于KKT的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的基于KKT的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，利用等效消耗最小化策略算法对等效燃料消耗进行计算，得到所述等效燃料消耗量，公式如下：
6.根据权利要求5所述的基于KKT的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，基于模型预测控制算法和所述等效燃料消耗量构建能量管理方法，具体包括：
7.根据权利要求6所述的基于KKT的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，基于KKT最优条件和所述能量管理方法，搭建水陆两栖车航行的变权重能量管理方法，具体包括：
8.根据权利要求7所述的基于KKT的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，所述不等式
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至8中任一项所述的基于KKT的水陆两栖车的航行能量管理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种水陆两栖车，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水陆两栖车，其特征在于，所述动力系统包括：
3.根据权利要求2所述的水陆两栖车，其特征在于，所述水陆两栖车还包括电池组(160)，所述电池组(160)与所述可逆电机(150)和所述控制器(120)电性连接。
4.一种基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的基于kkt的水陆两栖车的航行能量管理方法，其特征在于，利用等效消耗最小化策略算法对等效燃料消耗进行计算，得到所述等效燃料消耗量，公式如下：
6.根据权利要求5所述的基于kkt的水陆...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓军，郝亮，高坤，李颂，高英博，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：
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