Vehicle Body Total Road Load

Использование движения транспортного средства двигается вперед без усилий, тестируя коэффициенты

Библиотека:
Powertrain Blockset / Динамика аппарата
Vehicle Dynamics Blockset / Кузов

Описание

Блок Vehicle Body Total Road Load реализует одну степень свободы (1DOF), твердое использование модели транспортного средства двигается вперед без усилий, тестируя коэффициенты. Можно использовать этот блок в модели транспортного средства, чтобы представлять загрузку, что автомобильная трансмиссия и шасси применяются к передаче или механизму. Это подходит для эффективности уровня системы, калибровки компонента, экономии топлива или исследований отслеживания цикла диска. Блок вычисляет динамическую загрузку трансмиссии с минимальной параметризацией или вычислительной стоимостью.

Можно сконфигурировать блок для кинематического, силы или общей входной мощности.

Кинематический — Блок использует транспортное средство продольная скорость и ускорение, чтобы вычислить тяговую силу и степень.
Сила — Блок использует тяговую силу, чтобы вычислить транспортное средство продольное смещение и скорость.
Степень — Блок использует механизм или степень передачи вычислить транспортное средство продольное смещение и скорость.

Динамика

Чтобы вычислить общую дорожную загрузку, действующую на транспортное средство, блок реализует это уравнение.

$F_{r o a d} = a + b \dot{x} + c {\dot{x}}^{2} + m g \sin (θ)$

Чтобы определить коэффициенты a, b и c, можно использовать процедуру тестирования, похожую на ту, описанную в Дорожном Измерении Загрузки и Динамометрической Симуляции Используя Методы Coastdown. Можно также использовать Simulink^® Design Optimization™, чтобы соответствовать коэффициентам к результатам измерений.

Чтобы вычислить движение транспортного средства, блок использует закон Ньютона для твердых тел.

$F_{t o t a l} = m \ddot{x} + F_{r o a d}$

Общая входная мощность является продуктом общей силы и продольной скорости. Степень из-за дороги и гравитационных сил является продуктом дорожной силы и продольной скорости.

$\begin{array}{l} P_{t o t a l} = F_{t o t a l} \dot{x} \\ P_{r o a d} = F_{r o a d} \dot{x} \end{array}$

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`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	$P_{F x E x t} = F_{t o t a l} \dot{x}$
	`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrFxDrag`	Степень силы сопротивления	_PD	$P_{d} = - (a + b \dot{x} + c {\dot{x}}^{2}) \dot{x}$
	`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`wrStoredGrvty`	Изменение уровня в гравитационной потенциальной энергии	_Pg	$P_{g} = - m g \dot{Z}$
		`PwrStoredxdot`	Уровень в изменении продольной кинетической энергии	_Pxdot	$P_{\dot{x}} = m \ddot{x} \dot{x}$

Уравнения используют эти переменные.

a	Установившийся коэффициент сопротивления качению
b	Вязкая автомобильная трансмиссия и коэффициент сопротивления качению
c	Аэродинамический коэффициент сопротивления
g	Гравитационное ускорение
x	Транспортное средство продольное смещение относительно земли, в зафиксированной транспортным средством системе координат
$\dot{x}$	Транспортное средство продольная скорость относительно земли, в зафиксированной транспортным средством системе координат
$\ddot{x}$	Транспортное средство продольное ускорение относительно земли, зафиксированной транспортным средством системы координат
m	Масса кузова
Θ	Дорожный угол класса
_Ftotal	Общая сила, действующая на транспортное средство
_Froad	Резистивная дорожная загрузка из-за потерь и гравитационной загрузки
_Ptotal	Общая тяговая входная мощность
_Proad	Общая степень из-за потерь и гравитационной загрузки
$\dot{Z}$	Транспортное средство вертикальная скорость вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось

Порты

Входной параметр

развернуть все

`xdot` — Транспортное средство продольная скорость
`scalar`

Общее количество транспортного средства продольная скорость, $\dot{x}$ , в m/s.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, для параметра Input Mode, выбирают Kinematic.

`xddot` — Транспортное средство продольное ускорение
`scalar`

Общее количество транспортного средства продольное ускорение, $\ddot{x}$ , в м/с^2.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, для параметра Input Mode, выбирают Kinematic.

`PwrTot` — Тяговая входная мощность
`scalar`

Тяговая входная мощность, _Ptotal, в W.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, для параметра Input Mode, выбирают Power.

`ForceTot` — Тяговая входная сила
`scalar`

Тяговая входная сила, _Ftotal, в N.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, для параметра Input Mode, выбирают Force.

`Grade` — Дорожный угол класса
`scalar`

Дорожный угол класса, Θ, в градусе.

Вывод

развернуть все

`Info` — Сигнал шины
шина

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

Сигнал				Описание	Значение	Модули
`InertFrm`	`Cg`	`Disp`	`X`	Смещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей `X`ось	Вычисленный	m
			`Y`	Смещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей `Y`ось	0	m
			`Z`	Смещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей `Z`ось	Вычисленный	m
		`Vel`	`Xdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей `X`ось	Вычисленный	m/s
			`Ydot`	Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей `Y`ось	0	m/s
			`Zdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного землей `Z`ось	Вычисленный	m/s
		`Ang`	`phi`	Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей `X`- ось (крен)	0	рад
			`theta`	Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей `Y`- ось (тангаж)	Вычисленный	рад
			`psi`	Вращение зафиксированной транспортным средством системы координат о зафиксированном землей `Z`- ось (рыскание)	0	рад
`BdyFrm`	`Cg`	`Disp`	`x`	Смещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	m
			`y`	Смещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	m
			`z`	Смещение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	0	m
		`Vel`	`xdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	m/s
			`ydot`	Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	m/s
			`zdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	0	m/s
		`Acc`	`ax`	Ускорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	gn
			`ay`	Ускорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	gn
			`az`	Ускорение CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	0	gn
	`Forces`	`Body`	`Fx`	Сетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Сетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	N
			`Fz`	Сетевая сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	0	N
		`Ext`	`Fx`	Внешняя сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Внешняя сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	N
			`Fz`	Внешняя сила на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	0	N
		`Drag`	`Fx`	Сила сопротивления на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Сила сопротивления на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	N
			`Fz`	Сила сопротивления на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	0	N
		`Grvty`	`Fx`	Сила силы тяжести на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `x`ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Сила силы тяжести на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `y`ось	0	N
			`Fz`	Сила силы тяжести на CG транспортного средства вдоль зафиксированного транспортным средством `z`ось	Вычисленный	N
	`Pwr`	`PwrExt`		Прикладной внешний источник питания	Вычисленный	W
	`Pwr`	`Drag`		Потери мощности, должные перетащить	Вычисленный	W
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrFxExt`		Внешне степень приложенной силы	_PFxExt	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrFxDrag`		Степень силы сопротивления	_PD	W
	`PwrStored`	`wrStoredGrvty`		Изменение уровня в гравитационной потенциальной энергии	_Pg	W
	`PwrStored`	`PwrStoredxdot`		Уровень в изменении продольной кинетической энергии	_Pxdot	W

`xdot` — Транспортное средство продольная скорость
`scalar`

Общее количество транспортного средства продольная скорость, $\dot{x}$ , в m/s.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, для параметра Input Mode, выбирают Power или Force.

`ForceTot` — Тяговая входная сила
`scalar`

Тяговая входная сила, _Ftotal, в N.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, для параметра Input Mode, выбирают Kinematic.

Параметры

развернуть все

`Input Mode` — Задайте режим ввода
`Kinematic` (значение по умолчанию) | `Force` | `Power`

Задайте входной тип.

Kinematic — Блок использует транспортное средство продольная скорость и ускорение, чтобы вычислить тяговую силу и степень. Используйте эту настройку для трансмиссии, автомобильной трансмиссии, и проекта тормозной системы или калибровки компонента.
Force — Блок использует тяговую силу, чтобы вычислить транспортное средство продольное смещение и скорость. Используйте эту настройку для эффективности уровня системы, экономии топлива, или управляйте исследованиями отслеживания цикла.
Power — Блок использует механизм или степень передачи вычислить транспортное средство продольное смещение и скорость. Используйте эту настройку для эффективности уровня системы, экономии топлива, или управляйте исследованиями отслеживания цикла.

Зависимости

Эта таблица суммирует настройки режима порта и режима ввода.

Режим ввода Создает порты

Режим ввода	Создает порты
`Kinematic`	`xdot` `xddot`
`Force`	`Force`
`Power`	`Power`

Kinematic

xdot

xddot

Force

Power

`Mass` — Масса кузова
1200 (значение по умолчанию) | `scalar`

Масса кузова, m, в kg.

`Rolling resistance coefficient, a` — Прокрутка
196 (значение по умолчанию) | `scalar`

Установившийся коэффициент сопротивления качению, a, в N.

`Rolling and driveline resistance coefficient, b` — Прокрутка и автомобильная трансмиссия
2.232 (значение по умолчанию) | `scalar`

Вязкая автомобильная трансмиссия и коэффициент сопротивления качению, b, в N*s/m.

`Aerodynamic drag coefficient, c` — Перетащить
0.389 (значение по умолчанию) | `scalar`

Аэродинамический коэффициент сопротивления, c, в N · s^2/m.

`Gravitational acceleration, g` — Сила тяжести
9.81 (значение по умолчанию) | `scalar`

Гравитационное ускорение, g, в м/с^2.

`Initial position, x_o` — Положение
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Транспортное средство продольное исходное положение, в m.

`Initial velocity, xdot_o` — Скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Транспортное средство продольная начальная скорость относительно земли, в m/s.

Ссылки

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

[2] Эффективность транспортного средства легкого режима и комитет по мере экономики. Дорожное измерение загрузки и динамометрическая симуляция Используя методы Coastdown. Стандартный J1263_201003. SAE International, март 2010.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2017a

Документация

Vehicle Body Total Road Load

Описание

Динамика

Учет степени

Порты

Входной параметр

`xdot` — Транспортное средство продольная скорость
`scalar`

Зависимости

`xddot` — Транспортное средство продольное ускорение
`scalar`

Зависимости

`PwrTot` — Тяговая входная мощность
`scalar`

Зависимости

`ForceTot` — Тяговая входная сила
`scalar`

Зависимости

`Grade` — Дорожный угол класса
`scalar`

Вывод

`Info` — Сигнал шины
шина

`xdot` — Транспортное средство продольная скорость
`scalar`

Зависимости

`ForceTot` — Тяговая входная сила
`scalar`

Зависимости

Параметры

`Input Mode` — Задайте режим ввода
`Kinematic` (значение по умолчанию) | `Force` | `Power`

Зависимости

`Mass` — Масса кузова
1200 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Rolling resistance coefficient, a` — Прокрутка
196 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Rolling and driveline resistance coefficient, b` — Прокрутка и автомобильная трансмиссия
2.232 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Aerodynamic drag coefficient, c` — Перетащить
0.389 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Gravitational acceleration, g` — Сила тяжести
9.81 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial position, x_o` — Положение
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial velocity, xdot_o` — Скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

Документация

Vehicle Body Total Road Load

Описание

Динамика

Учет степени

Порты

Входной параметр

xdot — Транспортное средство продольная скорость scalar

Зависимости

xddot — Транспортное средство продольное ускорение scalar

Зависимости

PwrTot — Тяговая входная мощность scalar

Зависимости

ForceTot — Тяговая входная сила scalar

Зависимости

Grade — Дорожный угол класса scalar

Вывод

Info — Сигнал шины шина

xdot — Транспортное средство продольная скорость scalar

Зависимости

ForceTot — Тяговая входная сила scalar

Зависимости

Параметры

Input Mode — Задайте режим ввода Kinematic (значение по умолчанию) | Force | Power

Зависимости

Mass — Масса кузова1200 (значение по умолчанию) | scalar

Rolling resistance coefficient, a — Прокрутка196 (значение по умолчанию) | scalar

Rolling and driveline resistance coefficient, b — Прокрутка и автомобильная трансмиссия2.232 (значение по умолчанию) | scalar

Aerodynamic drag coefficient, c — Перетащить0.389 (значение по умолчанию) | scalar

Gravitational acceleration, g — Сила тяжести9.81 (значение по умолчанию) | scalar

Initial position, x_o — Положение0 (значение по умолчанию) | scalar

Initial velocity, xdot_o — Скорость0 (значение по умолчанию) | scalar

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`xdot` — Транспортное средство продольная скорость
`scalar`

`xddot` — Транспортное средство продольное ускорение
`scalar`

`PwrTot` — Тяговая входная мощность
`scalar`

`ForceTot` — Тяговая входная сила
`scalar`

`Grade` — Дорожный угол класса
`scalar`

`Info` — Сигнал шины
шина

`xdot` — Транспортное средство продольная скорость
`scalar`

`ForceTot` — Тяговая входная сила
`scalar`

`Input Mode` — Задайте режим ввода
`Kinematic` (значение по умолчанию) | `Force` | `Power`

`Mass` — Масса кузова
1200 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Rolling resistance coefficient, a` — Прокрутка
196 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Rolling and driveline resistance coefficient, b` — Прокрутка и автомобильная трансмиссия
2.232 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Aerodynamic drag coefficient, c` — Перетащить
0.389 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Gravitational acceleration, g` — Сила тяжести
9.81 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial position, x_o` — Положение
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial velocity, xdot_o` — Скорость
0 (значение по умолчанию) | `scalar`

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