Bicycle Model

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

Описание

Блок Bicycle Model реализует твердую модель кузова одноколейного пути 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. Существует два типа блоков Bicycle Model.

БлокРеализация

Bicycle Model - Velocity Input

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

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

Bicycle Model - Force Input

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

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

Чтобы вычислить нормальные силы на передние и задние оси, блок использует движение транспортного средства твердого тела, силы системы подвески, и ветер и силу сопротивления. Блок разрешает силу и компоненты момента на твердой системе координат кузова.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Передний угол колеса, в рад.

Продольная сила на передней оси, FxF, вдоль зафиксированного транспортным средством x- ось, в N.

Входной порт блока Bicycle Model - Force Input.

Продольная сила на задней оси, FxR, вдоль зафиксированного транспортным средством x- ось, в N.

Входной порт блока Bicycle Model - Force Input.

Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированной транспортным средством оси X, в m/s.

Входной порт блока Bicycle Model - Velocity Input.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти значения блока.

СигналОписаниеЗначениеМодули
InertFrmCgDispXСмещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей Xось

Вычисленный

m
YСмещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей Yось0

m

ZСмещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей Zось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей Xось

Вычисленный

m/s

YdotСкорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей Yось0m/s
ZdotСкорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей Zось

Вычисленный

m/s
AngphiВращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей X- ось (список)0рад
thetaВращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей Y- ось (подача)

Вычисленный

рад
psiВращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей Z- ось (отклонение от курса)0рад
FrntAxlDispXПереднее смещение оси вдоль зафиксированного землей Xось

Вычисленный

m
YПереднее смещение оси вдоль зафиксированного землей Yось0m
ZПереднее смещение оси вдоль зафиксированного землей Zось

Вычисленный

m
VelXdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного землей Xось

Вычисленный

m/s
YdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного землей Yось0m/s
ZdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного землей Zось

Вычисленный

m/s
RearAxlDispXСмещение задней оси вдоль зафиксированного землей Xось

Вычисленный

m
YСмещение задней оси вдоль зафиксированного землей Yось0m
ZСмещение задней оси вдоль зафиксированного землей Zось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного землей Xось

Вычисленный

m/s
YdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного землей Yось0m/s
ZdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного землей Zось

Вычисленный

m/s
BdyFrmCgVelxdotСкорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

m/s
ydotСкорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0m/s
zdotСкорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zосьВычисленныйm/s
AngVelpСкорость вращения транспортного средства о зафиксированном транспортным средством x- ось (прокручивают уровень),0rad/s
qСкорость вращения транспортного средства о зафиксированной транспортным средством оси Y (передают уровень),

Вычисленный

rad/s
rСкорость вращения транспортного средства о зафиксированной транспортным средством оси z (уровень отклонения от курса)0rad/s
AccaxУскорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

gn
ayУскорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0gn
azУскорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

gn
xddotУскорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

gn
yddotУскорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0gn
zddotУскорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

gn
ForcesBodyFxСетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

N
FyСетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0N
FzСетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

N
FrntAxlFx

Продольная сила на передней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на передней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством yось

0N
Fz

Нормальная сила на передней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством zось

ВычисленныйN
RearAxlFx

Продольная сила на задней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на задней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством yось

0N
Fz

Нормальная сила на задней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством zось

ВычисленныйN
TiresFrntTireFx

Передняя сила шины, вдоль зафиксированного транспортным средством xось

0N
Fy

Передняя сила шины, вдоль зафиксированного транспортным средством yось

0N
Fz

Передняя сила шины, вдоль зафиксированного транспортным средством zось

ВычисленныйN
RearTireFx

Сила задней шины, вдоль зафиксированного транспортным средством xось

0N
Fy

Сила задней шины, вдоль зафиксированного транспортным средством yось

0N
Fz

Сила задней шины, вдоль зафиксированного транспортным средством zось

ВычисленныйN
DragFxСила сопротивления на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

N
FyСила сопротивления на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось

Вычисленный

N
FzСила сопротивления на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

N
GrvtyFxСила силы тяжести на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

N
FyСила силы тяжести на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0N
FzСила силы тяжести на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

N
MomentsBodyMxМомент тела на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством xось0
MyМомент тела на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством yось

Вычисленный

MzМомент тела на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством zось0
DragMxПеретащите момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством xось0
MyПеретащите момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством yось

Вычисленный

MzПеретащите момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством zось0
FrntAxlDispxПереднее смещение оси вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

m
yПереднее смещение оси вдоль зафиксированного транспортным средством yось0m
zПереднее смещение оси вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

m
VelxdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

m/s
ydotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного транспортным средством yось0m/s
zdotПередняя скорость оси вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

m/s
RearAxlDispxСмещение задней оси вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

m
yСмещение задней оси вдоль зафиксированного транспортным средством yось0m
zСмещение задней оси вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

m
VelxdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

m/s
ydotСкорость задней оси вдоль зафиксированного транспортным средством yось0m/s
zdotСкорость задней оси вдоль зафиксированного транспортным средством zось

Вычисленный

m/s
PwrPwrExtПрикладной внешний источник питания

Вычисленный

W
DragПотери мощности, должные перетащить

Вычисленный

W

Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством x- ось, в m/s.

Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством y- ось, в m/s.

Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей Z- ось (отклонение от курса), в рад..

Скорость вращения транспортного средства, r, о зафиксированном транспортным средством z- ось (уровень отклонения от курса), в rad/s.

Параметры

развернуть все

Продольный

Количество колес на передней оси, NF. Значение является безразмерным.

Количество колес на задней оси, NR. Значение является безразмерным.

Масса транспортного средства, m, в kg.

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

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

Высота CG транспортного средства выше осей, h, в m.

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

Начальная скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированной транспортным средством оси X, в m/s.

Зависимости

Для Vehicle Body 3DOF Single Track или блоков Vehicle Body 3DOF Dual Track, 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 Vehicle Body 3DOF Single Track или блоков Vehicle Body 3DOF Dual Track, 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 Vehicle Body 3DOF Single Track или блоков Vehicle Body 3DOF Dual Track, 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 транспортного средства вдоль зафиксированной землей Оси Y, в m.

Начальная скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированной транспортным средством оси Y, в m/s.

Отклонение от курса

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

Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированной землей оси Z (отклонение от курса), в рад.

Скорость вращения транспортного средства о зафиксированной транспортным средством оси z (уровень отклонения от курса), в rad/s.

Аэродинамический

Эффективная площадь поперечного сечения транспортного средства, Af, чтобы вычислить аэродинамическую силу сопротивления на транспортное средство, в m2.

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Cd. Значение является безразмерным.

Воздушный коэффициент лифта, Cl. Значение является безразмерным.

Продольный коэффициент момента подачи перетаскивания, Cpm. Значение является безразмерным.

Относительный угловой вектор ветра, βw, в рад.

Коэффициент вектора коэффициентов силы стороны, Cs. Значение является безразмерным.

Коэффициент вектора коэффициентов момента отклонения от курса, Cym. Значение является безразмерным.

Среда

Экологическое абсолютное давление, Pabs, в Па.

Экологическая абсолютная температура, T, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите Air temperature.

Гравитационное ускорение, g, в м/с^2.

Номинальный масштабный коэффициент трения, μ. Значение является безразмерным.

Зависимости

Для Vehicle Body 3DOF Single Track или блоков Vehicle Body 3DOF Dual Track, 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 Vehicle Body 3DOF Single Track или блоков Vehicle Body 3DOF Dual Track, чтобы включить этот параметр, устанавливают Axle forces на одну из этих опций:

  • External longitudinal velocity

  • External longitudinal forces

Смещение шасси транспортного средства 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 транспортного средства.

Смещение шасси транспортного средства 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 транспортного средства.

Смещение шасси транспортного средства 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 транспортного средства.

Перенесите Углы Эйлера к интервалу [-pi, pi]. Для маневров транспортного средства, которые могут подвергнуться вращениям отклонения от курса транспортного средства, которые находятся вне интервала, рассмотрите отмену выбора параметра, если вы хотите:

  • Отследите общее вращение отклонения от курса транспортного средства.

  • Избегайте разрывов в средствах оценки состояния транспортного средства.

Ссылки

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

Введенный в R2018a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте