Кузов 3DOF

3DOF твердый кузов, чтобы вычислить продольный, боковой, и движение отклонения от курса

  • Библиотека:
  • Vehicle Dynamics Blockset / Кузов

Описание

Блок Vehicle Body 3DOF реализует твердую модель кузова 2D оси, чтобы вычислить продольный, боковой, и движение отклонения от курса. Блок составляет массу тела и аэродинамическое перетаскивание между осями из-за ускорения и регулирования.

Используйте этот блок в динамике аппарата, и автоматизировал ведущие исследования, чтобы смоделировать неголономное движение автомобиля, когда подача автомобиля, список и вертикальное движение не являются значительными.

В библиотеке Vehicle Dynamics Blockset™ существует два типа Кузова 3DOF блоки что модель, продольная, боковая, и движение отклонения от курса.

БлокУстановка дорожки автомобиляРеализация

Кузов 3DOF одноколейный путь

Single (bicycle)

  • Силы действуют вдоль центральной линии в передних и задних осях.

  • Никакая боковая передача загрузки.

Кузов 3DOF двойная дорожка

Dual

Действие сил в четырех углах автомобиля или трудно указывает.

Используйте параметр Axle forces, чтобы задать тип силы.

Ось обеспечивает установкуРеализация

External longitudinal velocity

  • Блок принимает, что внешняя продольная скорость является квазиустойчивым состоянием, таким образом, продольное ускорение является приблизительно нулем.

  • Поскольку движение квазиустойчиво, блок вычисляет боковые силы, использующие углы промаха шины и линейную жесткость движения на повороте.

  • Рассмотрите эту установку когда это необходимо на:

    • Сгенерируйте данные о сигнале виртуальных датчиков.

    • Проведите высокоуровневые исследования программного обеспечения, на которые не влияют автомобильная трансмиссия или нелинейные ответы шины.

External longitudinal force

  • Блок использует внешнюю продольную силу, чтобы ускорить или тормозить автомобиль.

  • Блок вычисляет боковые силы, использующие углы промаха шины и линейную жесткость движения на повороте.

  • Рассмотрите эту установку когда это необходимо на:

    • Объясните изменения в продольной скорости на движении отклонения от курса и ответвлении.

    • Задайте внешнее продольное движение через силу вместо внешней продольной скорости.

    • Соедините блок с тяговыми приводами, колесами и тормозами.

External forces

  • Блок использует внешнее ответвление и продольные силы, чтобы вести, ускорить, или тормозить автомобиль.

  • Блок не использует руководящий вход, чтобы вычислить движение автомобиля.

  • Рассмотрите эту установку, когда вам будут нужны более точные нелинейные объединенные боковые и продольные модели шины промаха.

Можно использовать эти параметры блоков, чтобы создать дополнительные входные порты. Эта таблица суммирует настройки.

Параметр панели входных сигналов

Входной портОписание

Front wheel steering

WhlAngF

Передний угол колеса, δF

External wind

WindXYZ

Скорость ветра, WX, WY, WZ, в инерционном ссылочном кадре

External forcesFExt

Внешняя сила на центре тяжести автомобиля (CG), Fx, Fy, Fz, в зафиксированном автомобилем кадре

Rear wheel steeringWhlAngR

Задний угол колеса, δR

External frictionMu

Коэффициент трения

External moments

MExt

Внешний момент о CG автомобиля, Mx, My, Mz, в зафиксированном автомобилем кадре

Initial longitudinal position

X_o

Начальное смещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси X, в m

Initial lateral position

Y_o

Начальное смещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси Y, в m

Initial longitudinal velocity

xdot_o

Начальная скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X, в m/s

Initial lateral velocity

ydot_o

Начальная скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y, в m/s

Initial yaw angle

psi_o

Начальное вращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса), в раде

Initial yaw rate

r_o

Начальный автомобиль угловая скорость о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса), в rad/s

Air temperature

AirTemp

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

Теория

Блок Vehicle Body 3DOF реализует твердую модель кузова 2D оси, чтобы вычислить продольный, боковой, и движение отклонения от курса. Блок составляет массу тела, аэродинамическое перетаскивание и распределение веса между осями из-за ускорения и регулирования. Чтобы определить движение автомобиля, блок реализует эти уравнения для одноколейного пути, двойной дорожки, и перетащите вычисления.

Одноколейный путь

ВычислениеОписание

Динамика

Блок использует эти уравнения, чтобы вычислить твердое тело плоская динамика.

y¨=x˙r+Fyf+Fyr+Fyextmr˙=aFyfbFyr+MzextIzzr=ψ˙

Если вы устанавливаете Axle forces или на External longitudinal forces или на External forces, блок использует это уравнение для продольного ускорения.

x¨=y˙r+Fxf+Fxr+Fxextm

Если вы устанавливаете Axle forces на External longitudinal velocity, блок принимает квазиустойчивое состояние для продольного ускорения.

x¨=0

Внешние силы

Внешние силы включают и перетаскивают и внешние входные параметры силы. Силы действуют на CG автомобиля.

Fx,y,z ext=Fd x,y,z+Fx,y,z inputMx,y,z ext=Md x,y,z+Mx,y,z input

Если вы устанавливаете Axle forces на External longitudinal forces, блок использует эти уравнения.

Fxft=FxfinputFyft=CyfαfμfFzfFznomFxrt=FxrinputFyrt=CyrαrμrFzrFznom 

Если вы устанавливаете Axle forces на External longitudinal velocity, блок использует эти уравнения.

Fxft=0Fyft=CyfαfμfFzfFznomFxft=0Fyrt=CyrαrμrFzrFznom

Блок делит нормальные силы на номинальную нормальную загрузку, чтобы отличаться эффективные параметры трения во время передачи загрузки и веса. Блок использует эти уравнения, чтобы поддержать равновесие продольного и поперечного крена.

Fzf=bmg(x¨y˙r)mh+hFxext+bFzextMyexta+bFzr=amg+(x¨y˙r)mhhFxext+aFzext+Myexta+b

Утомите силы

Блок использует отношение локальных и продольных и боковых скоростей, чтобы определить углы промаха.

αf=atan(y˙+arx˙)δfαr=atan(y˙brx˙)δr

Чтобы определить силы шины, блок использует углы промаха.

Fxf=Fxftпотому что(δf)Fyftsin(δf)Fyf=Fxftsin(δf)+Fyftпотому что(δf)Fxr=Fxrtпотому что(δr)Fyrtsin(δr)Fyr=Fxrtsin(δr)+Fyftпотому что(δr)

Если вы устанавливаете Axle forces на External forces, блок устанавливает силы шины, равные внешней входной силе.

Fxf=Fxft=FxfinputFyf=Fyft=FyfinputFxr=Fxrt=FxrinputFyr=Fyrt=Fyrinput

Двойная дорожка

ВычислениеОписание

Динамика

Блок использует эти уравнения, чтобы вычислить твердое тело плоская динамика.

x¨=y˙r+Fxfl+Fxfr+Fxrl+Fxrr+Fxextmy¨=x˙r+Fyfl+Fyfr+Fyrl+Fyrr+Fyextmr˙=a(Fyfl+Fyfr)b(Fyrl+Fyrr)+wf2(FxflFxfr)+wr2(FxrlFxrr)+MzextIzzr=ψ˙

Если вы устанавливаете Axle forces на External longitudinal velocity, блок принимает квазиустойчивое состояние для продольного ускорения.

x¨=0

Внешние силы

Внешние силы включают и перетаскивают и внешние входные параметры силы. Силы действуют на CG автомобиля.

Fx,y,z ext=Fd x,y,z+Fx,y,z inputMx,y,z ext=Md x,y,z+Mx,y,z input

Если вы устанавливаете Axle forces на External longitudinal forces, блок использует эти уравнения.

Fxflt=FxflinputFyflt=CyflαflμflFzfl2FznomFxfrt=FxlrinputFyfrt=CyfrαfrμfrFzfr2FznomFxrlt=FxrlinputFyrlt=CyrlαrlμrlFzrl2FznomFxrrt=FxrrinputFyrrt=CyrrαrrμrrFzrr2Fznom

Если вы устанавливаете Axle forces на External longitudinal velocity, блок использует эти уравнения.

Fxflt=0Fyflt=CyflαflμflFzfl2FznomFxfrt=0Fyfrt=CyfrαfrμfrFzfr2FznomFxrlt=0Fyrlt=CyrlαrlμrlFzrl2FznomFxrrt=0Fyrrt=CyrrαrrμrrFzrr2Fznom

Блок делит нормальные силы на номинальную нормальную загрузку, чтобы отличаться эффективные параметры трения во время передачи загрузки и веса. Блок использует эти уравнения, чтобы поддержать равновесие продольного и поперечного крена.

Fzf=bmg(x¨y˙r)mh+hFxext+bFzextMyexta+bFzr=amg+(x¨y˙r)mhhFxext+aFzext+Myext(a+b)Fzfl=Fzf+(mh(y¨+x˙r)hFyextMxext)2wfFzfr=Fzf+(mh(y¨+x˙r)+hFyext+Mxext)2wfFzrl=Fzr+(mh(y¨+x˙r)hFyextMxext)2wrFzrr=Fzr+(mh(y¨+x˙r)+hFyext+Mxext)2wr

Утомите силы

Блок использует отношение локальных и продольных и боковых скоростей, чтобы определить углы промаха.

αfl=atan(y˙+arx˙+rwf2)δflαfr=atan(y˙+arx˙rwf2)δfrαrl=atan(y˙arx˙+rwr2)δrlαrr=atan(y˙arx˙rwr2)δrr

Чтобы определить углы промаха, блок использует продольные и боковые скорости и держащиеся углы.

αf=atan(y˙+arx˙)δfαr=atan(y˙brx˙)δr

Блок использует держащиеся углы, чтобы преобразовать силы шины к зафиксированному автомобилем кадру.

Fxf=Fxftпотому что(δf)Fyftsin(δf)Fyf=Fxftsin(δf)+Fyftпотому что(δf)Fxr=Fxrtпотому что(δr)Fyrtsin(δr)Fyr=Fxrtsin(δr)+Fyftпотому что(δr)

Если вы устанавливаете Axle forces на External forces, блок использует эти уравнения. Блоки принимают, что внешне, если силы находятся в зафиксированном автомобилем кадре в местоположении колеса оси.

Fxf=Fxft=FxfinputFyf=Fyft=FyfinputFxr=Fxrt=FxrinputFyr=Fyrt=Fyrinput

Перетащить

ВычислениеОписание

Координатное преобразование

Блок преобразовывает скорости ветра от инерционного кадра до зафиксированного автомобилем кадра.

wx=Wxпотому что(ψ)+Wysin(ψ)wy=Wyпотому что(ψ)Wxsin(ψ)wz=Wz

Сила сопротивления

Чтобы определить относительную скорость полета, блок вычитает скорость ветра из скорости автомобиля CG. Используя относительную скорость полета, блок определяет силу сопротивления.

w¯=(x˙bwx)2+(x˙ywx)2+(wz)2Fdx=12TRCdAfPabs(w¯)2Fdy=12TRCsAfPabs(w¯)2Fdz=12TRClAfPabs(w¯)2

Перетащите моменты

Используя относительную скорость полета, блок определяет моменты перетаскивания.

Mdr=12TRCrmAfPabs(w¯)2(a+b)Mdp=12TRCpmAfPabs(w¯)2(a+b)Mdy=12TRCymAfPabs(w¯)2(a+b)

Боковая угловая жесткость и релаксационная динамика

ОписаниеРеализация

Постоянные значения.

Блок использует постоянные значения жесткости для Cyf и Cyr.

Интерполяционные таблицы как функция угловых данных о жесткости и углов промаха.

Блок использует интерполяционные таблицы, которые являются функциями угловых данных о жесткости и углов промаха.

Cyf=f(αf,Cyfdata)Cyr=f(αr,Cyrdata)

Интерполяционные таблицы как функция угловых данных о жесткости и углов промаха.

Ускользните углы включают релаксационную длину динамические настройки.

Блок использует интерполяционные таблицы, которые являются функциями угловых данных о жесткости и углов промаха. Углы промаха включают релаксационную длину динамические настройки. Релаксационная длина аппроксимирует эффективную угловую силу жесткости, которая является функцией перемещения колеса.

Cyf=f(αfσ,Cyfdata)Cyr=f(αrσ,Cyrdata)αfσ=1s[(αfαfσ)vwfαf]αrσ=1s[(αrαrσ)vwrαr]

Уравнения используют эти переменные.

Смещение CG автомобиля, скорость и ускорение, вдоль зафиксированной автомобилем оси X
Смещение CG автомобиля, скорость и ускорение, вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

ψ

Вращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса)

r,

Автомобиль угловая скорость, о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса)

Fxf, Fxr

Продольные силы обратились к передним и задним колесам вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fyf, Fyr

Боковые силы обратились к передним и задним колесам вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Fxext, Fyext, Fzext

Внешние силы обратились к CG автомобиля, вдоль зафиксированного автомобилем x-, y-, и осей z

Fdx, Fdy, Fdz

Сила сопротивления применилась к CG автомобиля, вдоль зафиксированного автомобилем x-, y-, и осей z

Fxinput, Fyinput, Fzinput

Входные силы обратились к CG автомобиля, вдоль зафиксированного автомобилем x-, y-, и осей z

Mxext, Myext, Mzext

Внешний момент о CG автомобиля, о зафиксированном автомобилем x-, y-, и осях z

Mdx, Mdy, Mdz

Перетащите момент о CG автомобиля, о зафиксированном автомобилем x-, y-, и осях z

Mxinput, Myinput, Mzinput

Введите момент о CG автомобиля, о зафиксированном автомобилем x-, y-, и осях z

Izz

Момент кузова инерции о зафиксированной автомобилем оси z

Fxft, Fxrt

Продольная сила шины, к которой применяются передние и задние колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fyft, Fyft

Боковая сила шины, к которой применяются передние и задние колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Fxfl, Fxfr

Продольная сила, к которой применяются оставленная передняя сторона и передние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fyfl, Fyfr

Боковая сила, к которой применяются оставленная передняя сторона и передние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Fxrl, Fxrr

Продольная сила, к которой применяются покинутая задняя часть и задние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fyrl, Fyrr

Боковая сила, к которой применяются покинутая задняя часть и задние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Fxflt, Fxfrt

Продольная сила шины, к которой применяются оставленная передняя сторона и передние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fyflt, Fyfrt

Боковая шина силы, к которой применяются оставленная передняя сторона и передние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Fxrlt, Fxrrt

Продольная сила шины, к которой применяются покинутая задняя часть и задние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Fyrlt, Fyrrt

Боковая сила, к которой применяются покинутая задняя часть и задние правильные колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Fzf, Fzr

Нормальная сила, к которой применяются передние и задние колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Fznom

Номинальная нормальная сила применилась к осям вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Fzfl, Fzfr

Нормальная сила, к которой применяются передние левые и правые колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Fzrl, Fzrr

Нормальная сила, к которой применяются задние левые и правые колеса, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

m

Масса кузова

a, B

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

h

Высота CG автомобиля выше плоскости оси

αf, αr

Переднее и заднее колесо подсовывает углы

αfl, αfr

Переднее левое и правое колесо подсовывает углы

αrl, αrr

Заднее левое и правое колесо подсовывает углы

δf, δr

Передние и задние руководящие углы колеса

δrl, δrr

Задние левые и правые руководящие углы колеса

δfl, δfr

Передние левые и правые руководящие углы колеса

wf, wr

Передние и задние ширины дорожки

Cyf, Cyr

Передняя и задняя жесткость движения на повороте колеса

Cyfdata, Cyrdata

Переднее и заднее колесо, загоняющее данные о жесткости в угол

σf, σr

Передняя и задняя продолжительность релаксации колеса

αfσ, αrσПереднее и заднее колесо подсовывает углы, которые включают релаксационную длину
vwf, vwrЗначение переднего и заднего колеса hardpoint скорость
μf, μr

Передний и задний коэффициент трения колеса

μfl, μfr

Передний левый и правый коэффициент трения колеса

μrl, μrr

Задний левый и правый коэффициент трения колеса

Cd

Коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Cs

Коэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

ClКоэффициент аэродинамического сопротивления, действующий вдоль зафиксированной автомобилем оси z
Crm

Момент списка аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной автомобилем оси X

Cpm

Момент подачи аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной автомобилем оси Y

Cym

Момент отклонения от курса аэродинамического сопротивления, действуя о зафиксированной автомобилем оси z

Af

Лобная область

RАтмосферная определенная газовая константа
TЭкологическая температура воздуха
PabsЭкологическое абсолютное давление
wx, wy, wz

Скорость ветра, вдоль зафиксированного автомобилем x-, y-, и осей z

Wx, Wy, Wz

Скорость ветра, вдоль инерционного X-, Y-и осей Z

Порты

Входной параметр

развернуть все

Передние руководящие углы колеса, δF, в раде.

Установка Vehicle Track

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)δF

Скаляр – 1

Dual

δF=[δflδfr]  или  [δflδfr]

Массив – [1x2] или [2x1]

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Front wheel steering.

Задние руководящие углы колеса, δR, в раде.

Установка Vehicle Track

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)δR

Скаляр – 1

Dual

δR=[δrlδrr]  или  [δrlδrr]

Массив – [1x2] или [2x1]

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Rear wheel steering.

Скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X, в m/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, установите Axle forces на External longitudinal velocity.

Обеспечьте на передних колесах, FwF, вдоль зафиксированной автомобилем оси, в N.

Установка Vehicle Track

Установка Axle Forces

Описание

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)External longitudinal forces

Продольная сила на переднем колесе

FwF=Fxf

Скаляр – 1

External forces

Продольные и боковые силы на переднем колесе

FwF=[FxfFyf]  или [FxfFyf]

Массив – [1x2] или [2x1]

DualExternal longitudinal forces

Продольная сила на передних колесах

FwF=[FxflFxfr] или [FxflFxfr]

Массив – [1x2] или [2x1]

External forces

Продольные и боковые силы на передних колесах

FwF=[FxflFxfrFyflFyfr]

Массив – [2x2]

Зависимости

Чтобы создать этот порт, установите Axle forces на одну из этих опций:

  • External longitudinal forces

  • External forces

Обеспечьте на задних колесах, FwR, вдоль зафиксированной автомобилем оси, в N.

Установка Vehicle Track

Установка Axle Forces

Описание

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)External longitudinal forces

Продольная сила на заднем колесе

FwR=Fxr

Скаляр – 1

External forces

Продольные и боковые силы на заднем колесе

FwR=[FxrFyr]  или [FxrFyr]

Массив – [1x2] или [2x1]

DualExternal longitudinal forces

Продольная сила на задних колесах

FwR=[FxrlFxrr] или [FxrlFxrr]

Массив – [1x2] или [2x1]

External forces

Продольные и боковые силы на задних колесах

FwR=[FxrlFxrrFyrlFyrr]

Массив – [2x2]

Зависимости

Чтобы создать этот порт, установите Axle forces на одну из этих опций:

  • External longitudinal forces

  • External forces

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, на панели Input signals, выбирают 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, на панели Input signals, выбирают External moments.

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

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают External wind.

Утомите коэффициент трения, μ, безразмерный.

Установка Vehicle Track

Описание

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)

Продольная сила на переднем колесе

Mu=[μfμr] или [μfμr]

Массив – [1x2] или [2x1]

Dual

Продольная сила на передних колесах

Mu=[μflμfrμrlμrr]

Массив – [2x2]

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают External friction.

Температура окружающего воздуха, в K.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Air temperature.

Начальное смещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси X, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Initial longitudinal position.

Начальное смещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси Y, в m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Initial lateral position.

Начальная скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X, в m/s.

Зависимости

Создать этот порт:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal forces

    • External forces

  2. На панели Input signals выберите Initial longitudinal velocity

Начальная скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y, в m/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Initial lateral velocity.

Вращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса), в раде.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Initial yaw angle.

Автомобиль угловая скорость о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса), в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на панели Input signals, выбирают Initial yaw rate.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти значения блока.

СигналОписаниеЗначениеМодули
InertFrmCgDispXСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m
YСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси Y0

m

ZСмещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m/s

YdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси Y0m/s
ZdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m/s
AngphiВращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей Оси X (список)0рад
thetaВращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей Оси Y (подача)

Вычисленный

рад
psiВращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса)0рад
FrntAxlLftDispXПередняя сторона оставила смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m
YПередняя сторона оставила смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m
ZПередняя сторона оставила смещение колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m
VelXdotПередняя сторона оставила скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m/s
YdotПередняя сторона оставила скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m/s
ZdotПередняя сторона оставила скорость колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m/s
RghtDispXПереднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m
YПереднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m
ZПереднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m
VelXdotПередняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m/s
YdotПередняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m/s
ZdotПередняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m/s
RearAxlLftDispXЗадняя часть оставила смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m
YЗадняя часть оставила смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m
ZЗадняя часть оставила смещение колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m
VelXdotЗадняя часть оставила скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m/s
YdotЗадняя часть оставила скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m/s
ZdotЗадняя часть оставила скорость колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m/s
RghtDispXЗаднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m
YЗаднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m
ZЗаднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m
VelXdotЗадняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m/s
YdotЗадняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной землей Оси Y0m/s
ZdotЗадняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m/s
GeomDispXШасси автомобиля смещается от плоскости оси вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m
YШасси автомобиля смещается от центральной плоскости вдоль зафиксированной землей Оси Y

Вычисленный

m
ZШасси автомобиля смещается от плоскости оси вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m
VelXdotШасси автомобиля смещают скорость вдоль зафиксированной землей Оси X

Вычисленный

m/s
YdotШасси автомобиля смещают скорость вдоль зафиксированной землей Оси Y

Вычисленный

m/s
ZdotШасси автомобиля смещают скорость вдоль зафиксированной землей оси Z

Вычисленный

m/s
BdyFrmCgVelxdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s
ydotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m/s
zdotСкорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси zВычисленныйm/s
AngVelpУгловая скорость автомобиля о зафиксированной автомобилем оси X (прокручивают уровень),0rad/s
qУгловая скорость автомобиля о зафиксированной автомобилем оси Y (передают уровень),

Вычисленный

rad/s
rАвтомобиль угловая скорость о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса)0rad/s
AccelaxУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

gn
ayУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0gn
azУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

gn
xddotУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s^2
yddotУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m/s^2
zddotУскорение CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m/s^2
ForcesBodyFxСетевая сила на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
FyСетевая сила на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0N
FzСетевая сила на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

N
FrntAxlLftFx

Продольная сила на левом переднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на левом переднем колесе вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Нормальная сила на левом переднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
RghtFx

Продольная сила на правильном переднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на правильном переднем колесе вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Нормальная сила на правильном переднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
RearAxlLftFx

Продольная сила на левом заднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на левом заднем колесе вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Нормальная сила на левом заднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
RghtFx

Продольная сила на правильном заднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на правильном заднем колесе вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Нормальная сила на правильном заднем колесе, вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
TiresFrntTiresLftFx

Передняя сторона оставила силу шины вдоль зафиксированной автомобилем оси X

0N
Fy

Передняя сторона оставила силу шины вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Передняя сторона оставила силу шины вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
RghtFx

Переднее право утомляет силу вдоль зафиксированной автомобилем оси X

0N
Fy

Переднее право утомляет силу вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Переднее право утомляет силу вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
RearTiresLftFx

Задняя часть оставила силу шины вдоль зафиксированной автомобилем оси X

0N
Fy

Задняя часть оставила силу шины вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Задняя часть оставила силу шины вдоль зафиксированной автомобилем оси z

ВычисленныйN
RghtFx

Заднее право утомляет силу вдоль зафиксированной автомобилем оси X

0N
Fy

Заднее право утомляет силу вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

0N
Fz

Заднее право утомляет силу вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный 
DragFxСила сопротивления на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
FyСила сопротивления на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Вычисленный

N
FzСила сопротивления на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

N
GrvtyFxСила силы тяжести на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

N
FyСила силы тяжести на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0N
FzСила силы тяжести на CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

N
MomentsBodyMxМомент тела на CG автомобиля о зафиксированной автомобилем оси X0
MyМомент тела на CG автомобиля о зафиксированной автомобилем оси Y

Вычисленный

MzМомент тела на CG автомобиля о зафиксированной автомобилем оси z0
DragMxПеретащите момент на CG автомобиля о зафиксированной автомобилем оси X0
MyПеретащите момент на CG автомобиля о зафиксированной автомобилем оси Y

Вычисленный

MzПеретащите момент на CG автомобиля о зафиксированной автомобилем оси z0
FrntAxlLftDispxПередняя сторона оставила смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m
yПередняя сторона оставила смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m
zПередняя сторона оставила смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m
VelxdotПередняя сторона оставила скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s
ydotПередняя сторона оставила скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m/s
zdotПередняя сторона оставила скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m/s
RghtDispxПереднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m
yПереднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m
zПереднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m
VelxdotПередняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s
SteerWhlAngFL

Передняя сторона оставила руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
WhlAngFR

Передний правильный руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
RearAxlLftDispxЗадняя часть оставила смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m
yЗадняя часть оставила смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m
zЗадняя часть оставила смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m
VelxdotЗадняя часть оставила скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s
ydotЗадняя часть оставила скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m/s
zdotЗадняя часть оставила скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m/s
RghtDispxЗаднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m
yЗаднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m
zЗаднее правильное смещение колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m
VelxdotЗадняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s
ydotЗадняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси Y0m/s
zdotЗадняя правильная скорость колеса вдоль зафиксированной автомобилем оси z

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
GeomDispxШасси автомобиля смещается от плоскости оси вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Входной параметр

m
yШасси автомобиля смещается от центральной плоскости вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Входной параметр

m
zШасси автомобиля смещается от плоскости оси вдоль зафиксированной землей оси z

Входной параметр

m
VelxdotШасси автомобиля смещают скорость вдоль зафиксированной автомобилем оси X

Вычисленный

m/s
ydotШасси автомобиля смещают скорость вдоль зафиксированной автомобилем оси Y

Вычисленный

m/s
zdotШасси автомобиля смещают скорость вдоль зафиксированной автомобилем оси z

Вычисленный

m/s
BetaBeta

Угол промаха тела, β

β=VyVx

Вычисленный

рад

Скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X, в m/s.

Скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y, в m/s.

Вращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса), в раде.

Автомобиль угловая скорость, r, о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса), в rad/s.

Нормальная сила на передних колесах, FzF, вдоль зафиксированной автомобилем оси z, в N.

Установка Vehicle Track

Описание

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)

Нормальная сила на передней оси

FzF=Fzf

Скаляр – 1

Dual

Нормальная сила на передних колесах

FzF=[FzflFzfr]

Массив – [1x2]

Нормальная сила на задних колесах, FzR, вдоль зафиксированной автомобилем оси z, в N.

Установка Vehicle Track

Описание

Переменная

Размерность сигнала

Single (bicycle)

Нормальная сила на заднем колесе

FzR=Fzr

Скаляр – 1

Dual

Нормальная сила на задних колесах

FzR=[FzrlFzrr]

Массив – [1x2]

Параметры

развернуть все

Опции

В библиотеке Vehicle Dynamics Blockset существует два типа Кузова 3DOF блоки что модель, продольная, боковая, и движение отклонения от курса.

БлокУстановка дорожки автомобиляРеализация

Кузов 3DOF одноколейный путь

Single (bicycle)

  • Силы действуют вдоль центральной линии в передних и задних осях.

  • Никакая боковая передача загрузки.

Кузов 3DOF двойная дорожка

Dual

Действие сил в четырех углах автомобиля или трудно указывает.

Используйте параметр Axle forces, чтобы задать тип силы.

Ось обеспечивает установкуРеализация

External longitudinal velocity

  • Блок принимает, что внешняя продольная скорость является квазиустойчивым состоянием, таким образом, продольное ускорение является приблизительно нулем.

  • Поскольку движение квазиустойчиво, блок вычисляет боковые силы, использующие углы промаха шины и линейную жесткость движения на повороте.

  • Рассмотрите эту установку когда это необходимо на:

    • Сгенерируйте данные о сигнале виртуальных датчиков.

    • Проведите высокоуровневые исследования программного обеспечения, на которые не влияют автомобильная трансмиссия или нелинейные ответы шины.

External longitudinal force

  • Блок использует внешнюю продольную силу, чтобы ускорить или тормозить автомобиль.

  • Блок вычисляет боковые силы, использующие углы промаха шины и линейную жесткость движения на повороте.

  • Рассмотрите эту установку когда это необходимо на:

    • Объясните изменения в продольной скорости на движении отклонения от курса и ответвлении.

    • Задайте внешнее продольное движение через силу вместо внешней продольной скорости.

    • Соедините блок с тяговыми приводами, колесами и тормозами.

External forces

  • Блок использует внешнее ответвление и продольные силы, чтобы вести, ускорить, или тормозить автомобиль.

  • Блок не использует руководящий вход, чтобы вычислить движение автомобиля.

  • Рассмотрите эту установку, когда вам будут нужны более точные нелинейные объединенные боковые и продольные модели шины промаха.

Входные сигналы

Задайте, чтобы создать входной порт WhlAngF.

Задайте, чтобы создать входной порт WindXYZ.

Задайте, чтобы создать входной порт FExt.

Задайте, чтобы создать входной порт WhlAngR.

Задайте, чтобы создать входной порт Mu.

Задайте, чтобы создать входной порт X_o.

Задайте, чтобы создать входной порт Y_o.

Задайте, чтобы создать входной порт xdot_o.

Задайте, чтобы создать входной порт ydot_o.

Задайте, чтобы создать входной порт psi_o.

Задайте, чтобы создать входной порт r_o.

Задайте, чтобы создать входной порт AirTemp.

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 выше осей, h, в m.

Начальное смещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси X, в m.

Начальная скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси X, в m/s.

Зависимости

Для Кузова 3DOF Одноколейный путь или Кузов 3DOF Двойные блоки Дорожки, чтобы включить этот параметр, устанавливают Axle forces на одну из этих опций:

  • External longitudinal forces

  • External forces

Ответвление

Передняя угловая жесткость шины, Cyf, в N/rad.

Зависимости

Для Кузова 3DOF Одноколейный путь или Кузов 3DOF Двойные блоки Дорожки, чтобы включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Очистите Mapped corner stiffness.

Угловая жесткость задней шины, Cyr, в N/rad.

Зависимости

Для Кузова 3DOF Одноколейный путь или Кузов 3DOF Двойные блоки Дорожки, чтобы включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Очистите Mapped corner stiffness.

Начальное смещение CG автомобиля вдоль зафиксированной землей Оси Y, в m.

Начальная скорость CG автомобиля вдоль зафиксированной автомобилем оси Y, в m/s.

Сопоставленная боковая жесткость

Включает сопоставленное угловое вычисление жесткости.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Axle forces на одну из этих опций:

  • External longitudinal velocity

  • External longitudinal forces

Ширина дорожки, w, в m.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Vehicle track на Dual.

Передняя продолжительность релаксации шины, σf, в m.

Зависимости

Включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Выберите Mapped corner stiffness.

  3. Выберите Include relaxation length dynamics.

Продолжительность релаксации задней шины, σr, в m.

Зависимости

Включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Выберите Mapped corner stiffness.

  3. Выберите Include relaxation length dynamics.

Передние угловые точки останова промаха оси, αfbrk, в раде.

Зависимости

Включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Выберите Mapped corner stiffness.

Передние угловые данные об оси, Cyfdata, в N/rad.

Зависимости

Включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Выберите Mapped corner stiffness.

Угловые точки останова промаха задней оси, αrbrk, в раде.

Зависимости

Включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Выберите Mapped corner stiffness.

Угловые данные о задней оси, Cyrdata, в N/rad.

Зависимости

Включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Выберите Mapped corner stiffness.

Отклонение от курса

Отклонение от курса полярная инерция, в kg*m^2.

Вращение зафиксированного автомобилем кадра о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса), в раде.

Автомобиль угловая скорость о зафиксированной автомобилем оси z (уровень отклонения от курса), в rad/s.

Аэродинамический

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

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Cd, безразмерный.

Воздушный коэффициент лифта, Cl, безразмерный.

Продольный коэффициент момента подачи перетаскивания, Cpm, безразмерный.

Относительный угловой вектор ветра, βw, в раде.

Коэффициент вектора коэффициентов силы стороны, Cs, безразмерный.

Коэффициент вектора коэффициентов момента отклонения от курса, Cym, безразмерный.

Среда

Экологическое абсолютное давление, Pabs, в Pa.

Экологическая абсолютная температура, T, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите Air temperature.

Гравитационное ускорение, g, в m/s^2.

Номинальный масштабный коэффициент трения, μ, безразмерный.

Зависимости

Для Кузова 3DOF Одноколейный путь или Кузов 3DOF Двойные блоки Дорожки, чтобы включить этот параметр:

  1. Установите Axle forces на одну из этих опций:

    • External longitudinal velocity

    • External longitudinal forces

  2. Очистите External Friction.

Симуляция

Продольный скоростной допуск, в m/s.

Номинальная нормальная сила, в N.

Зависимости

Для Кузова 3DOF Одноколейный путь или Кузов 3DOF Двойные блоки Дорожки, чтобы включить этот параметр, устанавливают Axle forces на одну из этих опций:

  • External longitudinal velocity

  • External longitudinal forces

Смещение шасси автомобиля от плоскости оси вдоль зафиксированной телом оси X, в m. Когда вы используете 3D механизм визуализации, рассматриваете использование смещения, чтобы определить местоположение шасси, независимого от CG автомобиля.

Смещение шасси автомобиля от центральной плоскости вдоль зафиксированной телом оси Y, в m. Когда вы используете 3D механизм визуализации, рассматриваете использование смещения, чтобы определить местоположение шасси, независимого от CG автомобиля.

Смещение шасси автомобиля от плоскости оси вдоль зафиксированной телом оси z, в m. Когда вы используете 3D механизм визуализации, рассматриваете использование смещения, чтобы определить местоположение шасси, независимого от CG автомобиля.

Перенесите Углы Эйлера к интервалу [-pi, pi]. Для маневров автомобиля, которые могут подвергнуться вращениям отклонения от курса автомобиля, которые являются за пределами интервала, рассмотрите отмену выбора параметра, если вы хотите:

  • Отследите общее вращение отклонения от курса автомобиля.

  • Избегайте разрывов в средствах оценки состояния автомобиля.

Ссылки

[1] Гиллеспи, Томас. Основные принципы динамики аппарата. Варрендэйл, PA: ассоциация инженеров автомобилестроения (SAE), 1992.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018a