1.1论文的目的

轮毂电机驱动的水陆两栖车辆具有能在水中、陆地通行的特点，它结合了车和船的两重性能，拥有在水、陆交界处通过的能力，以电机作为动力源具有运行噪音小等特点，具有极其重要的军事价值。军事方面他兼具水、陆双重作战性能，可以完成近海抢险登陆，完成路上车辆难以胜任的战斗任务。

在水陆两栖车出水登陆的过程中，由于受到浮力的作用，低附着系数的路面以及不同的出水坡度等复杂因素的影响，两栖车驱动车轮非常容易打滑，会使土壤变的松软，造成车辆沉陷，对水陆两栖车的顺利登陆带来不利的影响。水陆两栖车辆出水登陆过程中，车轮打滑最根本的原因是执行机构输出的扭矩所提供的驱动力大于轮胎和地面之间的最大摩擦力。所以，为了控制车轮打滑情况，最根本的方法是能够与根据轮胎和路面之间的摩擦力大小，反过来控制执行机构输出扭矩的大小。但是，两栖车在出水过程中由于受到道路坡度、浮力的变化和路面附着系数不断变化的影响，轮胎的附着力会随之两栖车出水状态的变化而不断变化，其不可测量也难以估算。这造成控制系统缺乏能够直接参考的控制目标来调节车轮扭矩的输出。控制系统需追随控制目标，但控制目标却不可测量，这一矛盾正是水陆两栖车出水驱动防滑控制的难点问题。因此研究两栖车出水浮力、浮心变化与车辆垂向力之间的关系，并此为基础，开发基于路面识别的轮毂电机水陆两栖车出水驱动防滑控制策略。保证水陆两栖车辆在满足一定出水坡度情况下能快速出水登陆，乃本文的最终目的。

1.2论文的意义

（1）本文基于坡度识别和路面识别，并综合考虑浮力影响情况下的四轮毂驱动水陆两栖车辆驱动防滑控制研究，研究成果可对轮毂电机驱动的水陆两栖车产品的研发提供理论支持，具有一定的理论意义和实际应用价值，使轮毂驱动水陆两栖车的发展拥有更加广阔的前景。

（2）由于解放军以陆军为主，以及登陆作战的地缘需求，在水陆两栖车的研制上有着迫切的需求，而且毫无疑问，水陆两栖车已成为解放军未来展开岛屿登陆作战的主要武器之一。非常适合于与当今中国海军陆战队跨海作战和中国南方陆军部队在水网密集地区的作战使用。因此对于水陆两栖车的研究对于增强我军作战能力有着重要的意义。

（3）无人驾驶水陆两栖车是未来战场争夺信息优势、完成秘密行动等特殊战场任务、实时精确攻击的重要手段之一。轮毂电机驱动车辆具有更好的动力性、可控制性和更易实现智能化，研究轮毂电机驱动的水陆两栖车为加快水陆两栖车的无人化奠定基础。

1.3水陆两栖车国内外发展现状

国外，特别是英、美两国对水陆两栖车辆的研究处于国际领先地位，相关研发的公司有英国Gibbs，美国Dobbertin、WaterCar等，尤其是英国的Gibbs公司对两栖车辆的研究上最为突出。2007 年，美国军械供应企业希德·马丁公司联合英国Gibbs 公司启动军用高速两栖车的研发计划，准备研制能装载一吨多装备及人员，路面时速超 160 km/h，水面航速超 40 节的特种作战车辆。2008年，瑞士Rinspeed汽车公司发明了一款新型跑车，名叫“Squba”，时速可达120公里/小时；也可以在水中行驶，甚至可以像潜水艇一样潜入水下航行，最深能潜至水下10米。2012年美国一汽车爱好者、发明家马克-威特（Marc Witt）为时六年打造了一辆名为“海狮”的水陆两栖车，它在陆地上时速可达125英里（约合201公里每小时），在水中行驶时时速可达每小时60英里（约合96公里每小时）。

国内近年对两栖车的研究逐渐增多，以北汽、江铃、南京航空航天大学、北京理工大学、浙江大学等机构对这方面研究居多。北汽集团研制出了中国第一辆水陆两栖汽车 BJ2032S。该车采用原NJ2046 的轿车底盘，在水中采用安装于车体后部直径为 484mm 的四叶片的螺旋桨推进，水中最高时速可达 12km/h。水陆两用车（中国）设计工作室研究水陆两栖车已经有十余年历史，先后设计并制造了四个型号的水陆两用车，这四种车型均采用螺旋桨推进，因为未设计可收放悬架以及流线型底盘，在水中阻力较大，航速均未超过7节。2007年，义乌西贝虎特种车辆有限公司推出自己的车型 XBH 8×8-2。整车总量 0.76t，安装 SQR372 汽油机，输出功率 39KW。陕西宝鸡特种车辆厂先后研发了05式轮式装甲水陆两栖车及其改进型多达十几种。其中05式两栖装甲突击车其搭载1500匹马力的发动机，最大海上速度达40公里/小时。2017年新研制成功了海豹水陆两栖车，该车陆地最大行驶距离为350千米，水面最大行驶距离为80千米，水上最大行驶速度则高达70千米每小时，性能指标优异。2017年，有网上图片披露江麓机电集团研发出新型两栖轮式车，原型车战斗全重5.5吨，底盘上的四个轮子可以以70°向外偏转，从而在水上高速冲刺时减少水的阻力，水上时速达到50km/h。