Tire (Friction Parameterized)
Утомитесь с трением, параметризованным в терминах статических и кинетических коэффициентов
- Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Tires & Vehicles
Описание
Блок Tire (Friction Parameterized) моделирует шину с трением, параметризованным в терминах статических и кинетических коэффициентов. Статический коэффициент трения определяет прикладной крутящий момент, в котором шина теряет тягу и начинает уменьшаться. Кинетический коэффициент трения определяет сумму крутящего момента, который шина передает на тротуар, если это начинает уменьшаться. Шина возвращает тягу, если ее относительная скорость по тротуару падает ниже скоростного заданного допуска тяги.
Чтобы увеличить точность модели шины, блок позволяет вам задать свойства, такие как податливость шины, инерция и сопротивление качению. Однако эти свойства увеличивают сложность модели шины и могут замедлить симуляцию. Рассмотрите податливость шины игнорирования и инерцию при симуляции модели в режиме реального времени или при подготовке модели к оборудованию в цикле (HIL) симуляция.
Модель состояния тяги этого блока основана на модели состояния тяги блока Fundamental Friction Clutch. Для получения дополнительной информации о модели состояния смотрите состояния Муфты.
Порты
Входной параметр
N — Нормальная сила
физический сигнал
Входной порт физического сигнала сопоставлен с нормальной силой, действующей на шину. Нормальная сила положительна, если она действует вниз на шину, нажимая его против тротуара.
M — Коэффициенты трения
физический сигнал | вектор | [μs, μk]
Входной порт физического сигнала сопоставил с помехами (μs) и кинетический (μk) коэффициенты трения. Обеспечьте коэффициенты трения как двухэлементный вектор, заданный в порядке [μs, μk].
Зависимости
Порт M осушен, только если Main> параметр Friction model установлен в Physical signal friction coefficients. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Вывод
S — Промах
физический сигнал
Выходной порт физического сигнала, сопоставленный с относительным промахом между шиной и дорогой.
Сохранение
A — Ось
вращательное механическое устройство
Порт вращательного механического устройства сопоставил с осью, на которой находится шина.
H — Концентратор
поступательное механическое устройство
Механический поступательный порт сопоставил с концентратором колеса, который передает тягу, сгенерированную шиной к остатку от транспортного средства.
Параметры
Основной
Задайте характеристики шины, такие как прокручивающийся радиус или статический коэффициент трения. Таблица показывает, как видимость некоторых параметров Main зависит от опций, которые вы выбираете для других параметров. Чтобы изучить, как считать таблицу, смотрите Зависимости от Параметра.
Основные зависимости от параметра
| Main | ||
|---|---|---|
Прокрутка радиуса | ||
Модель Friction — Выбирает | ||
| Фиксированный кинетический коэффициент трения | Поиск по таблице кинетический коэффициент трения | Коэффициенты трения физического сигнала — Отсоединяют входной порт физического сигнала M для обеспечения помех (μs) и кинетический (μk) коэффициенты трения с блоком как массив двух элементов в порядке [μs, μk]. |
Статический коэффициент трения | ||
Кинетический коэффициент трения | Утомите вектор промаха | |
Кинетический вектор коэффициентов трения | ||
Метод интерполяции | ||
ExtrapolationMethod | ||
Rolling radius — Разгруженный радиус колеса шины
0.3 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Расстояние между тротуаром и центром шины.
Friction model — Модель Friction
Fixed kinetic friction coefficient (значение по умолчанию) | Table lookup kinetic friction coefficient | Physical signal friction coefficients
Блок предоставляет три модели трения. Модель по умолчанию, Fixed kinetic friction coefficient, постоянные статические и кинетические коэффициенты трения использования, которые вы задаете.
Чтобы задать трение с помощью поиска по таблице, установите параметр Friction model на Table lookup kinetic friction coefficient. В то время как эта модель обрабатывает статический коэффициент как константу, это обрабатывает кинетический коэффициент как константу или функцию промаха шины. Используйте эту модель для динамики шины модели при постоянных условиях тротуара.
К динамике шины модели при переменных условиях тротуара, установленных параметр Friction model на Physical signal friction coefficients. Выбор этой модели отсоединяет импорт физического сигнала M. Используйте порт M, чтобы обеспечить помехи (μs) и кинетический (μk) коэффициенты трения с блоком как массив двух элементов в порядке [μs, μk].
Зависимости
Каждая опция модели трения отсоединяет связанные параметры и скрывает несвязанные параметры. Выбор Physical signal friction coefficients отсоединяет входной порт физического сигнала M. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Static friction coefficient — Статический коэффициент трения
0.90
Отношение допустимой продольной силы к нормальной силе, позволенной перед шиной, начинает уменьшаться (μs). Параметр должен быть больше или кинетического коэффициента трения или самого большого значения в кинетическом векторе коэффициентов трения.
Зависимости
Этот параметр отображается, когда параметр Friction model устанавливается на Fixed kinetic friction coefficient или Table lookup kinetic friction coefficient. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Kinetic friction coefficient — Кинетический коэффициент трения
0.70
Отношение переданной продольной силы к нормальной силе позволило во время промаха шины (μk). Отношение должно быть больше нуля.
Зависимости
Этот параметр отображается, когда параметр Friction model устанавливается на Fixed kinetic friction coefficient. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Tire slip vector — Утомите вектор промаха
[0, .02, .06, .15, .6, 1] rad/s (значение по умолчанию) | вектор
Вектор шины подсовывает значения, которые соответствуют кинетическим коэффициентам трения в параметре Kinetic friction coefficient vector. Векторы должны быть одного размера. Если параметр Tire slip vector содержит только неотрицательные значения, промах по сравнению с функцией трения принят, чтобы быть симметричным об оси промаха.
Зависимости
Этот параметр отображается, когда параметр Friction model устанавливается на Table lookup kinetic friction coefficient. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Kinetic friction coefficient vector — Кинетический коэффициент трения
[.89, .88, .8, .75, .7, .7]
Вектор кинетических коэффициентов трения, которые соответствуют значениям промаха шины, заданным в параметре Tire slip vector. Векторы должны быть одного размера.
Зависимости
Этот параметр отображается, когда параметр Friction model устанавливается на Table lookup kinetic friction coefficient. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Interpolation method метод интерполяции
Linear (значение по умолчанию) | Smooth
Метод интерполяции для интерполяционной таблицы, чтобы использовать в обработке шины кинетическую промахом содействующую характеристику трения. Чтобы приоритизировать производительность, выберите Linear. Чтобы произвести непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка, выберите Smooth.
Для получения дополнительной информации об алгоритмах интерполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (1D).
Зависимости
Этот параметр отображается, когда параметр Friction model устанавливается на Table lookup kinetic friction coefficient. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Extrapolation method ExtrapolationMethod
Linear (значение по умолчанию) | Nearest | Error
Метод экстраполяции для интерполяционной таблицы, чтобы использовать в обработке шины кинетическую промахом содействующую характеристику трения. Произвести:
Линия, соединяющая соседние значения в области экстраполяции и за пределами с областью интерполяции, выберите
Linear.Экстраполяция, которая не выше самой высокой или ниже самой низкой точки в области данных, выбирает
Nearest.Ошибка, если входной сигнал вне области значений таблицы, выбирает
Error. Эта опция гарантирует, что симуляция происходит, только если ваши данные в табличной области значений.
Для получения дополнительной информации об алгоритмах экстраполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (1D).
Зависимости
Этот параметр отображается, когда параметр Friction model устанавливается на Table lookup kinetic friction coefficient. Для получения дополнительной информации смотрите Основные Зависимости от Параметра.
Динамика
Таблица показывает, как видимость некоторых параметров зависит от опций, которые вы выбираете для других параметров. Чтобы изучить, как считать таблицу, смотрите Зависимости от Параметра.
Таблица зависимостей от параметра динамики
| Dynamics | |
|---|---|
Податливость — выбирает | |
| Никакая податливость - Подходящий для Программно-аппаратной симуляции | Задайте жесткость и затухание |
Продольная жесткость | |
Продольное затухание | |
Инерция — выбирает | |
| Никакая инерция | Задайте инерцию и начальную скорость |
Утомите инерцию | |
Начальная скорость | |
Compliance — Динамическая модель податливости
No compliance - Suitable for HIL simulation (значение по умолчанию) | Specify stiffness and damping
Модель для динамической податливости шины.
No compliance - Suitable for HIL simulation— Шина моделируется без динамической податливости.Specify stiffness and damping— Шина моделируется как жесткое, ослабила пружину и деформируется при загрузке.
Зависимости
Выбор Specify stiffness and damping метод параметризации, отсоединяет параметры затухания и жесткость. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Динамики.
Longitudinal stiffness — Продольная жесткость
1e6
N/m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Утомите продольную жесткость CFx.
Зависимости
Выбор Specify stiffness and damping для параметра Compliance, отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Динамики.
Longitudinal damping — Продольное затухание
1000 N/(m/s) (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Утомите продольное затухание bFx.
Зависимости
Выбор Specify stiffness and damping для параметра Compliance, отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Динамики.
Inertia — Модель Inertia
No inertia (значение по умолчанию) | Specify inertia and initial velocity
Модель для вращательной инерции шины.
No inertia— Шина моделируется без динамической податливости.Specify inertia and initial velocity— Шина моделируется как жесткое, ослабила пружину и деформируется при загрузке.
Зависимости
Выбор Specify inertia and initial velocity метод параметризации, отсоединяет скоростные параметры и инерция. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Динамики.
Tire inertia — Вращательная инерция
1 kg*m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Вращательная инерция Iw блока шины колеса.
Зависимости
Выбор Specify inertia and initial velocity для параметра Inertia, отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Динамики.
Initial velocity — Начальная вращательная скорость
0 rad/s (значение по умолчанию) | скаляр
Начальная скорость вращения, Ω (0), шины.
Зависимости
Выбор Specify inertia and initial velocity для параметра Inertia, отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Динамики.
Сопротивление качению
Таблица показывает, как видимость некоторых параметров Rolling Resistance зависит от опций, которые вы выбираете для других параметров. Чтобы изучить, как считать таблицу, смотрите Зависимости от Параметра.
Таблица зависимостей от параметра сопротивления качению
| Сопротивление качению | ||
|---|---|---|
Сопротивление качению — Выбирает | ||
| 'off' | На | |
Модель Resistance — Выбирает | ||
| Постоянный коэффициент | Давление и скоростной зависимый | |
Постоянный коэффициент | Давление воздуха в шине | |
\alpha | ||
\beta | ||
Коэффициент A | ||
Коэффициент B | ||
Коэффициент C | ||
Скоростной порог | ||
Rolling resistance — Опция сопротивления качению
Off (значение по умолчанию) | On
Опции для моделирования сопротивления качению:
Off— Пропустите сопротивление качению.On— Включайте сопротивление качению.
Зависимости
Выбор On отсоединяет параметры сопротивления качению. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Resistance model — Модель сопротивления качению
Constant coefficient (значение по умолчанию) | Pressure and velocity dependent
Модель для сопротивления качению шины.
Constant coefficient— Пропустите сопротивление качению.Pressure and velocity dependent— Включайте сопротивление качению.
Зависимости
Каждая опция Resistance model отсоединяет связанные параметры. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Constant coefficient — Коэффициент пропорциональности
0.015
Коэффициент, который устанавливает пропорциональность между нормальной силой и силой сопротивления качению. Параметр должен быть больше нуля.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Constant coefficient для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Tire pressure — Давление воздуха в шине
250e3
Pa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Давление инфляции шины. Параметр должен быть больше нуля.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Pressure and velocity dependent для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Alpha — Экспонента уравнения давления воздуха в шине
-0.003
Экспонента давления воздуха в шине в уравнении модели. См. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Pressure and velocity dependent для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Beta — Нормальная экспонента уравнения силы
0.97
Экспонента нормального уравнения модели силы. См. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Pressure and velocity dependent для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Coefficient A — Независимый от скорости компонент силы A
84e-4 (значение по умолчанию)
Независимый от скорости компонент силы в уравнении модели. Параметр должен быть больше нуля. См. Зависимую Модель Давления и Скорости.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Pressure and velocity dependent для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Coefficient B — Зависимый скоростью компонент силы B
6.2e-4
s/m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Зависимый скоростью компонент силы в уравнении модели. Параметр должен быть больше нуля. См. Зависимую Модель Давления и Скорости.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Pressure and velocity dependent для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Coefficient C — Зависимый скоростью компонент силы C
1.6e-4
s^2/m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Обеспечьте компонент, который зависит от квадрата скоростного уравнения члена в модели. Параметр должен быть больше нуля. См. Зависимую Модель Давления и Скорости.
Зависимости
Выбор On для параметра Rolling resistance и Pressure and velocity dependent для Resistance model параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации см. Таблицу Зависимостей от Параметра Сопротивления качению.
Velocity threshold — Скоростной порог концентратора колеса для математической модели промаха
0.001 m/s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Скорость, при которой полная сила сопротивления качению передается к прокручивающемуся концентратору. Параметр гарантирует, что сила остается непрерывной во время изменений направления скорости, который увеличивает числовую устойчивость симуляции. Параметр должен быть больше нуля.
Зависимости
Выбор On для Rolling resistance параметр отсоединяет этот параметр. Для получения дополнительной информации смотрите Зависимости от Параметра Сопротивления качению.
Усовершенствованный
Используйте вкладку Advanced, чтобы задать параметры что использование конечного автомата, чтобы определить модель шины.
Traction velocity tolerance — Скоростной допуск тяги
0.01 m/s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Величина относительной скорости между шиной и землей, в которой шина возвращает тягу. Устанавливание этого значения слишком низко препятствует тому, чтобы шина ввела состояние, где это имеет тягу. Установка его слишком высоко может заставить скорость шины измениться внезапно, когда шина наращивает обороты и может привести к нестабильной симуляции. Параметр должен быть больше нуля.
Engagement threshold force — Пороговая сила обязательства
10 N (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Нормальные значения силы ниже Engagement threshold force не применяются к шине. Устанавливание этого значения слишком низко может заставить шину получать и терять тягу быстро. Устанавливание этого значения слишком высоко может дать нереалистично низкие статические и динамические силы трения. Параметр должен быть больше нуля.
Initial traction state — Начальное состояние тяги
Tire is initially slipping (значение по умолчанию) | Tire is initially in traction
Опция, чтобы иметь шину в тяге или уменьшающийся в начале симуляции.
Больше о
И аппаратно-программное моделирование в реальном времени
Для оптимальной производительности симуляции, набор Dynamics> параметр Compliance к No compliance - Suitable for HIL simulation.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Смотрите также
Fundamental Friction Clutch | Tire (Magic Formula) | Tire (Simple) | Tire-Road Interaction (Magic Formula)