Vehicle Body 1DOF Longitudinal

Транспортное средство 2D оси в прямом и противоположном движении

  • Библиотека:
  • Powertrain Blockset / Динамика аппарата

    Vehicle Dynamics Blockset / Кузов

  • Vehicle Body 1DOF Longitudinal block

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 инерционное транспортное средство и перетащить загрузки, когда передача веса от вертикального и движений тангажа незначительна.

  • Определить крутящий момент механизма и степень, требуемую для транспортного средства 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 транспортного средства в зафиксированной транспортным средством системе координат.

External moments

MExt

Внешний момент о CG транспортного средства в зафиксированной транспортным средством системе координат.

Air temperature

AirTemp

Температура окружающего воздуха. Рассмотрите эту возможность, если вы хотите варьироваться 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 транспортного средства параллельны и формируют плоскость. Продольное направление находится в этой плоскости и перпендикулярно осям. Если транспортное средство 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 транспортного средства. Продольные силы шины продвигают транспортное средство или назад. Вес транспортного средства действует через его центр тяжести (CG). Угол класса изменяет направление разрешенной гравитационной силы, действующей на CG транспортного средства. Точно так же блок разрешает резистивную аэродинамическую силу сопротивления на CM транспортного средства.

Vehicle free body force diagram showing forces acting on CM and tires

Блок Vehicle Body 1DOF Longitudinal реализует эти уравнения.

Fb=mx¨Fb=FxF+FxRFd,x+Fext,xmgsinγ

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

FzF=Mext,yMd,y+  b(Fd,z+Fext,z+ mgcosγ)h(Fext,x+Fd,x+ mgsinγ+mx¨)NF(a+b) FzR=Mext,y+Md,y+ a(Fd,z+Fext,z+ mgcosγ)+h(Fext,x+Fd,x+ mgsinγ+mx¨)NR(a+b)

Колесо нормальные силы удовлетворяет этому уравнению.

NFFzF+NRFzRFext,z=mgcosγ

Ветер и сила сопротивления

Блок вычитает скорости ветра из скоростных компонентов транспортного средства, чтобы получить сетевую относительную скорость полета. Чтобы вычислить силу сопротивления и моменты, действуя на транспортное средство, 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 транспортным средством 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 транспортным средством оси X

FxExt, FwR

Внешняя сила вдоль зафиксированной транспортным средством оси X

Fd,x, Fd,z

Продольная и нормальная сила сопротивления на CG транспортного средства

Md,y

Закрутите должный тормозить транспортное средство о зафиксированной транспортным средством оси Y

Fd

Аэродинамическая сила сопротивления

VxСкорость транспортного средства. Когда Vx> 0, транспортное средство продвигается. Когда Vx <0, транспортное средство 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 транспортного средства на общую плоскость оси

h

Высота CG транспортного средства выше плоскости оси

Cd

Лобный коэффициент аэродинамического сопротивления

Af

Лобная область

PabsАбсолютное давление
ρ

Массовая плотность воздуха

x, x˙, x¨

Транспортное средство продольное положение, скорость и ускорение вдоль зафиксированной транспортным средством оси X

wx

Скорость ветра вдоль зафиксированной транспортным средством оси X

Z˙

Транспортное средство вертикальная скорость вдоль зафиксированной транспортным средством оси z

Ограничения

Блок Vehicle Body 1DOF Longitudinal позволяет вам только продольная динамика модели, параллельная земле и ориентированная вдоль направления движения. Транспортное средство принято, чтобы быть в тангаже и нормальном равновесии. Блок не моделирует тангаж или вертикальное перемещение. Чтобы смоделировать транспортное средство с тремя степенями свободы (DOF), используйте Vehicle Body 3DOF Longitudinal.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Внешние силы обратились к CG транспортного средства, Fxext, Fyext, Fzext, в зафиксированной транспортным средством системе координат, в N. Размерностями сигнального вектора является [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите External forces.

Внешний момент о CG транспортного средства, Mx, My, Mz, в зафиксированной транспортным средством системе координат, в N · m. Размерностями сигнального вектора является [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите External moments.

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

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

Дорожный угол класса, γ, в градусе.

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

Зависимости

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

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

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Air temperature.

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 (крен)0рад
thetaВращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей Y- ось (тангаж)

Вычисленный (вход - градуируют угол),

рад
psiВращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей Z- ось (рыскание)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
BdyFrmCgDispxСмещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось

Вычисленный

m
yСмещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0m
zСмещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось0m
VelxdotСкорость 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 zось0m/s
AngVelpСкорость вращения транспортного средства о зафиксированном транспортным средством x- ось (прокручивают уровень),0рад/с
qСкорость вращения транспортного средства о зафиксированной транспортным средством оси Y (передают уровень),0рад/с
rСкорость вращения транспортного средства о зафиксированной транспортным средством оси z (уровень рыскания)0рад/с
AccelaxУскорение 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 zось0gn
ForcesBodyFxСетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xось0N
FyСетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yось0N
FzСетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zось0N
ExtFxВнешняя сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством xосьComputedN
FyВнешняя сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством yосьComputedN
FzВнешняя сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством zосьComputedN
FrntAxlFx

Продольная сила на передней оси, вдоль зафиксированного транспортным средством xось

0N
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

0N
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
MomentsBodyMxСетевой момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством xось0
MyСетевой момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством yось0
MzСетевой момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством zось0
DragMxПеретащите момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством xось

Вычисленный

MyПеретащите момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством yось

Вычисленный

MzПеретащите момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством zось

Вычисленный

ExtFxВнешний момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством xосьComputed
FyВнешний момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством yосьComputed
FzВнешний момент на CG транспортного средства о зафиксированном транспортным средством zосьComputed
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
SteerWhlAngFL

Передняя сторона оставила руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
WhlAngFR

Передний правильный руководящий угол колеса

Вычисленный

рад
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
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 системы координат X- ось, в m/s.

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

Нормальная сила на задней оси, Fzr, вдоль зафиксированного транспортным средством 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. 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 над землей, h, в m.

Коэффициент аэродинамического сопротивления, Cd. Значение является безразмерным.

Воздушный коэффициент лифта, Cl. Значение является безразмерным.

Сделайте подачу перетаскивают коэффициент момента, Cpm. Значение является безразмерным.

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

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

Кузов продольная начальная скорость вдоль зафиксированного транспортным средством xось, x˙0, в m/s.

Среда

Экологический воздух абсолютное давление, Pabs, в Па.

Температура окружающего воздуха, Tair, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите Air temperature.

Гравитационное ускорение, g, в m/s2.

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