Кузов 1DOF продольный

Автомобиль 2D оси в прямом и противоположном движении

  • Библиотека:
  • Powertrain Blockset / Динамика аппарата

    Vehicle Dynamics Blockset / Кузов

Описание

Блок Vehicle Body 1DOF Longitudinal реализует одну степень свободы (1DOF) твердый кузов с постоянной массой, подвергающейся продольному (то есть, форвард, и инвертируйте), движение. Используйте блок:

  • В трансмиссии и исследования экономии топлива, чтобы представлять инерционный автомобиль и перетащить загрузки, когда передача веса от вертикального и движений подачи незначительна.

  • Определить крутящий момент механизма и степень, требуемую для автомобиля следовать за заданным циклом диска.

Можно выбрать опции блока, чтобы создать входные порты для внешних сил, моменты, температура воздуха и скорость ветра.

Блокируйте установку опции

External Input Ports

Описание

External forces

FExt

Внешняя сила применилась к CG автомобиля в зафиксированном автомобилем кадре.

External moments

MExt

Внешний момент о CG автомобиля в зафиксированном автомобилем кадре.

Air temperature

AirTemp

Температура окружающего воздуха. Рассмотрите эту возможность, если вы хотите отличаться температура во время времени выполнения.

Wind X,Y,Z

WindXYZ

Скорость ветра вдоль зафиксированного землей X-, Y-и осей Z.

Если вы не выбираете эту опцию, блок реализует входной порт WindX — Продольная скорость ветра вдоль зафиксированной землей Оси X.

Модель кузова

Оси автомобиля параллельны и формируют плоскость. Продольное направление находится в этой плоскости и перпендикулярно осям. Если автомобиль перемещается на наклоненном наклоне, нормальное направление не параллельно силе тяжести, но всегда перпендикулярно продольной осью плоскости.

Блок использует результирующий эффект всех сил и крутящих моментов, действующих на него, чтобы определить движение автомобиля. Продольные силы шины продвигают автомобиль или назад. Вес автомобиля действует через его центр тяжести (CG). Угол класса изменяет направление разрешенной гравитационной силы, действующей на CG автомобиля. Точно так же блок разрешает резистивную аэродинамическую силу сопротивления на CG автомобиля.

Блок Vehicle Body 1DOF Longitudinal реализует эти уравнения.

Fb=mx¨Fb=FwF+FwRFd,x+Fext,xmgsinγ

Обнулите нормальное ускорение и обнулите крутящий момент подачи, определяют нормальную силу на каждый передние и задние оси.

FzF=Mext,yMd,y+ x˙2 b(Fd,z+Fext,z mgпотому чтоγ)FbhNF(a+b) FzR=Mext,y+Md,y+ x˙2 a(Fdragz+Fext,z mgпотому чтоγ)+FbhNR(a+b)

Колесо нормальные силы удовлетворяет этому уравнению.

NFFzF+NRFzR=mgпотому чтоγ

Ветер и сила сопротивления

Блок вычитает скорости ветра из скоростных компонентов автомобиля, чтобы получить сетевую относительную скорость полета. Чтобы вычислить силу сопротивления и моменты, действуя на автомобиль, блок использует сетевую относительную скорость полета.

Fd,x=12TRCdAfPabs(x˙wx)2Fd,z=12TRClAfPabs(x˙wx)2Md,y=12TRCpmAfPabs(x˙wx)2(a+b)

По умолчанию, чтобы вычислить скорость ветра вдоль зафиксированной автомобилем оси X, блок использует продольную скорость ветра вдоль зафиксированной землей Оси X. Если вы выбираете WindX,Y,Z, блок использует скорость ветра вдоль зафиксированного землей X-, Y-, осей Z.

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd — Степень передается между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока

PwrFxExt

Внешне степень приложенной силы

PFxExt=FxExtx˙

PwrFwFx

Продольное питание силы подано в передней оси

PFwFx=FwFx˙

PwrFwRx

Продольное питание силы подано в задней оси

PFwRx=FwRx˙

PwrNotTrnsfrd — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrFxDrag

Степень силы сопротивления

Pd=0.5CdAfPabs(x˙2wx)2287.058Tx˙

PwrStored — Сохраненный тариф на энергоносители изменения

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на уменьшение

wrStoredGrvty

Изменение уровня в гравитационной потенциальной энергии

Pg=mgZ˙

PwrStoredxdot

Уровень в изменении продольной кинетической энергии

Px˙=mx¨x˙

Уравнения используют эти переменные.

Fxf, Fxr

Продольные силы на каждом колесе в передней стороне и задней части основывают контактные точки, соответственно

Fzf, FzrНормальные силы загрузки на каждом колесе в передней стороне и задней части основывают контактные точки, соответственно
FwF, FwR

Продольная сила на передних и задних осях вдоль зафиксированной автомобилем оси X

FxExt, FwR

Внешняя сила вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fd,x, Fd,z

Продольная и нормальная сила сопротивления на CG автомобиля

Md,y

Закрутите должный тормозить автомобиль о зафиксированной автомобилем оси Y

Fd

Аэродинамическая сила сопротивления

VxСкорость автомобиля. Когда Vx> 0, автомобиль продвигается. Когда Vx <0, автомобиль перемещается назад.
Nf, Nr

Количество колес на передней и задней оси, соответственно

γ

Угол дорожного класса

m

Масса кузова

a, B

Расстояние передних и задних осей, соответственно, от нормальной точки проекции CG автомобиля на общую плоскость оси

h

Высота CG автомобиля выше плоскости оси

Cd

Лобный коэффициент аэродинамического сопротивления

Af

Лобная область

PabsАбсолютное давление
ρ

Массовая плотность воздуха

x, x˙, x¨

Автомобиль продольное положение, скорость и ускорение вдоль зафиксированной автомобилем оси X

wx

Скорость ветра вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Z˙

Автомобиль вертикальная скорость вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Ограничения

Блок Vehicle Body 1DOF Longitudinal позволяет вам образцовая только продольная динамика, параллельная земле и ориентированная вдоль направления движения. Автомобиль принят, чтобы быть в подаче и нормальном равновесии. Блок не моделирует подачу или вертикальное перемещение. Чтобы смоделировать автомобиль с тремя степенями свободы (DOF), используйте Кузов 3DOF Продольный.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Внешние силы обратились к CG автомобиля, Fxext, Fyext, Fzext, в зафиксированном автомобилем кадре, в N. Размерностями сигнального вектора является [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External forces.

Внешний момент о CG автомобиля, Mx, My, Mz, в зафиксированном автомобилем кадре, в N · m. Размерностями сигнального вектора является [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите External moments.

Продольная сила на передней оси, Fxf, вдоль зафиксированного автомобилем x - ось, в N.

Продольная сила на задней оси, FwR, вдоль зафиксированного автомобилем x - ось, в N.

Дорожный угол класса, γ, в градусе.

Продольная скорость ветра, Ww, вдоль зафиксированного землей X - ось, в m/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, очистите Wind X,Y,Z components.

Скорость ветра, Ww, WwY, WwZ вдоль инерционного X-, Y-и осей Z, в m/s. Размерностями сигнального вектора является [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите Wind X,Y,Z components.

Температура окружающего воздуха, Tair, в K. Рассматривание этой возможности, если вы хотите отличаться температура во время времени выполнения.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, выберите Air temperature.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти значения блока.

СигналОписаниеЗначениеМодули
InertFrmCgDispXСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированного землей X - ось

Вычисленный

m
YСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированного землей Y - ось0

m

ZСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированного землей Z - ось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированного землей X - ось

Вычисленный

m/s

YdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированного землей Y - ось0m/s
ZdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированного землей Z - ось

Вычисленный

m/s
AngphiВращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированном землей X - ось (список)0рад
thetaВращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированном землей Y - ось (подача)

Вычисленный (вход - градуируют угол),

рад
psiВращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированном землей Z - ось (отклонение от курса)0рад
FrntAxlDispXПереднее смещение оси вдоль зафиксированного землей X - ось

Вычисленный

m
YПереднее смещение оси вдоль зафиксированного землей Y - ось0m
ZПереднее смещение оси вдоль зафиксированного землей Z - ось

Вычисленный

m
VelXdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного землей X - ось

Вычисленный

m/s
YdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного землей Y - ось0m/s
ZdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного землей Z - ось

Вычисленный

m/s
RearAxlDispXСмещение задней оси вдоль зафиксированного землей X - ось

Вычисленный

m
YСмещение задней оси вдоль зафиксированного землей Y - ось0m
ZСмещение задней оси вдоль зафиксированного землей Z - ось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного землей X - ось

Вычисленный

m/s
YdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного землей Y - ось0m/s
ZdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного землей Z - ось

Вычисленный

m/s
BdyFrmCgDispxСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

m
yСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0m
zСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - ось0m
VelxdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

m/s
ydotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0m/s
zdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - ось0m/s
AngVelpУгловая скорость автомобиля о зафиксированном автомобилем x - ось (прокручивают уровень),0rad/s
qУгловая скорость автомобиля о зафиксированной автомобилем оси Y (передают уровень),0rad/s
rАвтомобиль угловая скорость о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса)0rad/s
AccelaxУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

gn
ayУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0gn
azУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - ось0gn
ForcesBodyFxСетевая сила на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - ось0N
FyСетевая сила на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0N
FzСетевая сила на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - ось0N
ExtFxВнешняя сила на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - осьComputedN
FyВнешняя сила на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - осьComputedN
FzВнешняя сила на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - осьComputedN
FrntAxlFx

Продольная сила на передней оси, вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

0N
Fy

Боковая сила на передней оси, вдоль зафиксированного автомобилем y - ось

0N
Fz

Нормальная сила на передней оси, вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

ВычисленныйN
RearAxlFx

Продольная сила на задней оси, вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

0N
Fy

Боковая сила на задней оси, вдоль зафиксированного автомобилем y - ось

0N
Fz

Нормальная сила на задней оси, вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

ВычисленныйN
TiresFrntTireFx

Передняя сила шины, вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

0N
Fy

Передняя сила шины, вдоль зафиксированного автомобилем y - ось

0N
Fz

Передняя сила шины, вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

ВычисленныйN
RearTireFx

Сила задней шины, вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

0N
Fy

Сила задней шины, вдоль зафиксированного автомобилем y - ось

0N
Fz

Сила задней шины, вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

ВычисленныйN
DragFxСила сопротивления на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

N
FyСила сопротивления на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - ось

Вычисленный

N
FzСила сопротивления на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

Вычисленный

N
GrvtyFxСила силы тяжести на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

N
FyСила силы тяжести на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0N
FzСила силы тяжести на CG автомобиля вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

Вычисленный

N
MomentsBodyMxСетевой момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем x - ось0
MyСетевой момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем y - ось0
MzСетевой момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем z - ось0
DragMxПеретащите момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем x - ось

Вычисленный

MyПеретащите момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем y - ось

Вычисленный

MzПеретащите момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем z - ось

Вычисленный

ExtFxВнешний момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем x - осьComputed
FyВнешний момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем y - осьComputed
FzВнешний момент на CG автомобиля о зафиксированном автомобилем z - осьComputed
FrntAxlDispxПереднее смещение оси вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

m
yПереднее смещение оси вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0m
zПереднее смещение оси вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

Вычисленный

m
VelxdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

m/s
ydotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0m/s
zdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

Вычисленный

m/s
SteerWhlAngFL

Передняя сторона оставила руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
WhlAngFR

Передний правильный руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
RearAxlDispxСмещение задней оси вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

m
yСмещение задней оси вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0m
zСмещение задней оси вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

Вычисленный

m
VelxdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного автомобилем x - ось

Вычисленный

m/s
ydotСкорость задней оси вдоль зафиксированного автомобилем y - ось0m/s
zdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного автомобилем z - ось

Вычисленный

m/s
SteerWhlAngRL

Задняя часть оставила руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
WhlAngRR

Задний правильный руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
PwrPwrExtПрикладной внешний источник питания

Вычисленный

W
DragПотери мощности, должные перетащить

Вычисленный

W
PwrInfo

PwrTrnsfrd

PwrFxExt

Внешне степень приложенной силы

Вычисленный

W

PwrFwFx

Продольное питание силы подано в передней осиВычисленныйW

PwrFwRx

Продольное питание силы подано в задней осиВычисленныйW

PwrNotTrnsfrd

PwrFxDrag

Степень силы сопротивления

ВычисленныйW

PwrStored

wrStoredGrvty

Изменение уровня в гравитационной потенциальной энергииВычисленныйW

PwrStoredxdot

Уровень в изменении продольной кинетической энергииВычисленныйW

Кузов продольная скорость вдоль зафиксированной землей ссылки структурирует X - ось в m/s.

Нормальная сила загрузки на передней оси, Fzf, вдоль зафиксированного автомобилем z - ось, в N.

Нормальная сила на задней оси, Fzr, вдоль зафиксированного автомобилем z - ось, в N.

Параметры

развернуть все

Опции

Задайте, чтобы создать входной порт FExt.

Задайте, чтобы создать входной порт MExt.

Задайте, чтобы создать входной порт AirTemp.

Задайте, чтобы создать входной порт WindXYZ.

Продольный

Количество колес на передней оси, NF, безразмерном.

Количество колес на задней оси, NR, безразмерном.

Масса автомобиля, M, в kg.

Горизонтальное расстояние a от CG автомобиля до передней оси колеса, в m.

Горизонтальное расстояние b от CG автомобиля до задней оси колеса, в m.

Высота CG автомобиля над землей, h, в m.

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Cd.

Эффективная площадь поперечного сечения автомобиля, A, чтобы вычислить аэродинамическую силу сопротивления на автомобиль, в m^2.

Кузов продольное исходное положение вдоль зафиксированного автомобилем x - ось, xo, в m.

Кузов продольная начальная скорость вдоль зафиксированного автомобилем x - ось, x˙0, в m/s.

Среда

Экологический воздух абсолютное давление, Pabs, в Pa.

Температура окружающего воздуха, Tair, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите Air temperature.

Гравитационное ускорение, g, в m/s^.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2017a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте