用于工程机械的控制方法、控制装置及存储介质与流程

本申请涉及工程机械，具体地涉及一种用于工程机械的控制方法、控制装置及存储介质。

背景技术：

1、为了降低工程机械的能耗以及排放的尾气对环境的影响，提高能源的利用效率和可持续发展的能力，亟须对工程机械的工作工程进行精准化的控制。现有的节能减排技术聚焦于对工程机械的发动机、液压系统、制造材料进行优化和改进。这些改进方式的技术门槛高、成本也高，实用性不够，无法全部推广应用，导致大多数工程机械还是处于高能耗、高排放的状态，能源浪费严重，且对环境也造成极大的污染。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种用于工程机械的控制方法、控制装置及存储介质，用以解决现有技术中工程机械的高能耗、高排放的问题。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于工程机械的控制方法，控制方法包括：

3、获取工程机械待执行的工作任务，工作任务包括至少一个子任务，其中，每个子任务对应于工程机械所处的一种施工工况，工程机械在不同的施工工况下执行相同的工作模式所对应的工作参数不同；

4、确定工作参数集合，工作参数集合包括工程机械在每种施工工况下执行各工作模式分别对应的工作参数；

5、确定执行时长变量集合，执行时长变量集合包括工程机械在每个子任务中执行每种工作模式分别对应的执行时长变量；

6、确定工作任务对应的任务执行标准，任务执行标准包括最低工作量、不完全燃烧率标准值以及至少一个子任务分别对应的施工时长；

7、根据工作参数集合、执行时长变量集合以及任务执行标准生成与工作任务对应的能源消耗模型；

8、根据能源消耗模型确定执行时长变量集合的最优解，最优解包括工程机械在每个子任务中执行每种工作模式分别对应的执行时长常量；

9、控制工程机械按照最优解执行工作任务。

10、在本申请实施例中，根据工作参数集合、执行时长变量集合以及任务执行标准生成与工作任务对应的能源消耗模型包括：根据执行时长变量集合、工作参数集合与最低工作量确定能源消耗模型的第一约束条件；根据执行时长变量集合、工作参数集合与不完全燃烧标准值确定能源消耗模型的第二约束条件；根据执行时长变量集合和至少一个子任务分别对应的施工时长确定能源消耗模型的第三约束条件；根据执行时长变量集合和工作参数集合确定工程机械执行工作任务的耗油量函数，并将耗油量函数确定为能源消耗模型的目标函数；根据第一约束条件、第二约束条件、第三约束条件以及目标函数生成能源消耗模型，最优解能够在满足第一约束条件、第二约束条件、第三约束条件的情况下最小化目标函数的取值。

11、在本申请实施例中，工作参数包括工作量完成速率，确定能源消耗模型的第一约束条件包括：针对任一子任务中执行的任一工作模式，确定工作模式的工作量完成速率和执行时长变量的第一乘积；根据最低工作量和每个子任务中全部工作模式的第一乘积确定第一约束条件。

12、在本申请实施例中，第一约束条件如表达式(1)：

13、∑aij*tij≥a i∈[1,n]，j∈[1,m]   (1)

14、其中，aij为在第i个子任务对应的施工工况下执行第j种工作模式的工作量完成速率，tij为在第i个子任务中第j种工作模式对应的执行时长变量，n为子任务的总数，m为工程机械可执行的工作模式的总数，a为最低工作量。

15、在本申请实施例中，工作参数包括不完全燃烧率和耗油速率，确定能源消耗模型的第二约束条件包括：针对任一子任务中执行的任一工作模式，确定工作模式的不完全燃烧率、耗油速率和执行时长变量的第二乘积，以及工作模式的耗油速率和执行时长变量与不完全燃烧率标准值的第三乘积；根据每个子任务中全部工作模式的第二乘积和第三乘积确定第二约束条件。

16、在本申请实施例中，第二约束条件如表达式(2)：

17、∑bij*cij*tij≤∑b*cij*tij i∈[i，n]，j∈[1，m]   (2)

18、其中，bij为在第i个子任务对应的施工工况下执行第j种工作模式的不完全燃烧率，c]j为在第i个子任务对应的施工工况下执行第j种工作模式的耗油速率，tij为在第i个子任务中第j种工作模式对应的执行时长变量，n为子任务的总数，m为工程机械可执行的工作模式的总数，b为不完全燃烧率标准值。

19、在本申请实施例中，根据执行时长变量集合和工作参数集合确定工程机械执行工作任务的耗油量函数包括耗油量函数如表达式(3)：

20、z＝∑cij*tij i∈[1，n]，j∈[1，m]   (3)

21、其中，z为工程机械执行工作任务的耗油量函数，cij为在第i个子任务对应的施工工况下执行第j种工作模式的耗油速率，tij为在第i个子任务中第j种工作模式对应的执行时长变量，n为子任务的总数，m为工程机械可执行的工作模式的总数。

22、在本申请实施例中，确定能源消耗模型的第三约束条件包括：针对任一子任务，确定子任务中全部工作模式对应的执行时长变量的和值以作为子任务对应的计划施工时长；根据每个子任务对应的计划施工时长和施工时长确定第三约束条件。

23、在本申请实施例中，第三约束条件如表达式(4)：

24、∑tij≤ti i∈[1，n]，j∈[1,m]   (4)

25、其中，tij为在第i个子任务中第j种工作模式对应的执行时长变量，n为子任务的总数，m为工程机械可执行的工作模式的总数，ti为第i个子任务对应的施工时长。

26、在本申请实施例中，控制方法还包括：实时采集工程机械的尾气排放数值和油耗数值；在尾气排放数值超出第一预设数值，和/或，油耗数值超出第二预设数值的情况下，启动异常报警。

27、本申请第二方面提供一种用于工程机械的控制装置，包括：

28、存储器，被配置成存储指令；以及

29、处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的用于工程机械的控制方法。

30、本申请第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的用于工程机械的控制方法。

31、通过上述技术方案，能够根据工作参数集合、执行时长变量集合以及任务执行标准生成与工作任务对应的能源消耗模型，并根据能源消耗模型确定执行时长变量集合的最优解，最优解包括工程机械在每个子任务中执行每种工作模式分别对应的执行时长常量，控制工程机械按照最优解执行工作任务，使得工程机械能够按照最优的工作时长执行每种工作模式，以实现能耗低、排放量低、工作量达标的工作效果。

32、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述根据所述工作参数集合、所述执行时长变量集合以及所述任务执行标准生成与所述工作任务对应的能源消耗模型包括：

3.根据权利要求2所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述工作参数包括工作量完成速率，所述确定所述能源消耗模型的第一约束条件包括：

4.根据权利要求3所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述第一约束条件如表达式(1)：

5.根据权利要求2所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述工作参数包括不完全燃烧率和耗油速率，所述确定所述能源消耗模型的第二约束条件包括：

6.根据权利要求5所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述第二约束条件如表达式(2)：

7.根据权利要求2所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，根据所述执行时长变量集合和所述工作参数集合确定所述工程机械执行所述工作任务的耗油量函数包括所述耗油量函数如表达式(3)：

8.根据权利要求2所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述确定所述能源消耗模型的第三约束条件包括：

9.根据权利要求8所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述第三约束条件如表达式(4)：

10.根据权利要求1所述的用于工程机械的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

11.一种用于工程机械的控制装置，其特征在于，包括：

12.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至10中任一项所述的用于工程机械的控制方法。

技术总结本申请公开了一种用于工程机械的控制方法、控制装置及存储介质。包括：获取工程机械待执行的工作任务，工作任务包括至少一个子任务；确定工作参数集合、执行时长变量集合、工作任务对应的任务执行标准；根据工作参数集合、执行时长变量集合以及任务执行标准生成与工作任务对应的能源消耗模型；根据能源消耗模型确定执行时长变量集合的最优解，最优解包括工程机械在每个子任务中执行每种工作模式分别对应的执行时长常量；控制工程机械按照最优解执行工作任务，使得工程机械能够按照最优的工作时长执行每种工作模式，以实现能耗低、排放量低、工作量达标的工作效果。技术研发人员：周志忠,黄忠睿,童兴,陈威余,钟鼎受保护的技术使用者：中科云谷科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9