[發明專利]分布式水陸兩棲車水上驅動系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210237631.X
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114801610A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 付翔;王玉新;萬佳琦;劉澤軒;唐茂家;譚雨豪
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60F3/00
• 分類號: B60F3/00;B63H5/08;B63H11/02;B63H11/10;B63H25/46
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

1.一種分布式水陸兩棲車水上驅動系統，其特征在于，包括：

車輛狀態檢測模塊，所述車輛狀態檢測模塊用于實時檢測所述水陸兩棲車的狀態參數；

控制模式切換模塊，所述控制模式切換模塊用于獲取所述狀態參數，根據所述狀態參數確定控制模式需求；

動力驅動模塊，所述動力驅動模塊包括噴水推進器和螺旋槳，所述噴水推進器的輸出方向可調節；所述螺旋槳設置于所述水陸兩棲車的車體側翼；

控制模塊，所述控制模塊用于根據所述控制模式需求、所述狀態參數和最優控制理論確定所述噴水推進器的第一推力和所述螺旋槳的第二推力，根據所述第一推力控制所述噴水推進器的運行狀態，以及根據所述第二推力控制所述螺旋槳的運行狀態。

2.根據權利要求1所述的分布式水陸兩棲車水上驅動系統，其特征在于，所述車輛狀態檢測模塊包括：

方向盤轉角傳感器，所述方向盤轉角傳感器用于獲取所述水陸兩棲車的方向盤轉角；

電磁測速計，所述電磁測速計設置于所述水陸兩棲車的車頭吃水線的下部位置，用于檢測所述水陸兩棲車在水中的縱向水流速度和側向水流速度；

慣性傳感器，所述慣性傳感器設置于所述水陸兩棲車的質心位置；

GPS傳感器，所述GPS傳感器設置于所述水陸兩棲車的質心位置正上方或者正下方，所述GPS傳感器用于與所述慣性傳感器確定所述水陸兩棲車的質心側偏角；

陀螺儀，所述陀螺儀用于獲取所述水陸兩棲車橫擺角速度。

3.根據權利要求1所述的分布式水陸兩棲車水上驅動系統，其特征在于，所述噴水推進器包括第一噴水推進器和第二噴水推進器，所述第一噴水推進器和所述第二噴水推進器均設置有噴泵電機和轉舵伺服電機。

4.根據權利要求1所述的分布式水陸兩棲車水上驅動系統，其特征在于，所述螺旋槳包括第一螺旋槳和第二螺旋槳，所述第一螺旋槳和所述第二螺旋槳分別設置于所述水陸兩棲車的兩側。

5.一種分布式水陸兩棲車水上驅動控制方法，其特征在于，包括：

獲取所述水陸兩棲車的狀態參數；

根據所述狀態參數，確定控制模式需求；

根據所述控制模式需求，通過所述狀態參數結合最優控制理論，確定噴水推進器的第一推力和螺旋槳的第二推力；

根據所述第一推力，控制所述噴水推進器的運行狀態，以及根據所述第二推力，控制所述螺旋槳的運行狀態。

6.根據權利要求5所述的分布式水陸兩棲車水上驅動控制方法，其特征在于，所述獲取所述水陸兩棲車的狀態參數，包括：

獲取所述水陸兩棲車的方向盤轉角、縱向水流速度、側向水流速度、車速、車身加速度、質心側偏角、橫擺角速度以及擋位信息中的其中至少一個。

7.根據權利要求6所述的分布式水陸兩棲車水上驅動控制方法，其特征在于，所述控制模式需求包括直線行駛模式、轉向行駛模式、駐車停駛模式以及倒車行駛模式中的其中至少一項；

所述根據所述狀態參數，確定控制模式需求包括：

根據所述方向盤轉角，確定所述控制模式需求；

或者，根據所述擋位信息，確定所述控制模式需求。