exponenta event banner

Кузов транспортного средства 1DOF продольный

Двухосное транспортное средство в движении вперед и назад

  • Библиотека:
  • Блоксеть силового агрегата/динамика транспортного средства

    Блок динамики транспортного средства/кузов транспортного средства

  • Vehicle Body 1DOF Longitudinal block

Описание

Кузов 1DOF Продольный блок осуществляет одну степень свободы (1DOF) твердый кузов с постоянной массой, подвергающейся продольному (то есть, форвард, и полностью измените), движение. Используйте блок:

  • В силовых агрегатах и топливной экономичности исследования для представления инерционных и тормозных нагрузок транспортного средства, когда передача веса от вертикального и тангажного движений незначительна.

  • Для определения крутящего момента двигателя и мощности, необходимой для того, чтобы транспортное средство следовало определенному циклу привода.

Можно выбрать опции блоков для создания входных портов для внешних сил, моментов, температуры воздуха и скорости ветра.

Настройка параметров блока

Внешние входные порты

Описание

Внешние силы

FExt

Внешнее усилие, приложенное к КР транспортного средства в неподвижной раме транспортного средства.

Внешние моменты

MExt

Внешний момент о КР транспортного средства в неподвижной раме транспортного средства.

Температура воздуха

AirTemp

Температура окружающего воздуха. Эта опция используется для изменения температуры во время выполнения.

Ветер X, Y, Z

WindXYZ

Скорость ветра по фиксированным на земле осям X, Y и Z.

Если этот параметр не выбран, блок реализует входной порт WindX - Продольная скорость ветра вдоль закрепленной на земле оси X.

Модель кузова транспортного средства

Оси транспортного средства параллельны и образуют плоскость. Продольное направление лежит в этой плоскости и перпендикулярно осям. Если транспортное средство движется по наклонному наклону, то нормальное направление не параллельно силе тяжести, а всегда перпендикулярно продольной плоскости оси.

Блок использует результирующее воздействие всех действующих на него сил и моментов для определения движения транспортного средства. Продольные силы шины толкают транспортное средство вперед или назад. Вес транспортного средства действует через его центр тяжести (CG). Угол уклона изменяет направление разрешенной гравитационной силы, действующей на транспортное средство CG. Аналогично, блок разрешает сопротивление аэродинамической силы сопротивления на транспортном средстве CM.

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

Кузов 1DOF Продольный блок осуществляет эти уравнения.

Fb = mx δFb = FxF + FxR Fd, x + Fext, x − mgsinγ

Нулевое нормальное ускорение и нулевой крутящий момент шага определяют нормальную силу на каждой передней и задней осях.

FzF = Mext, y   Md, 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 + Fe

Нормальные силы колеса удовлетворяют этому уравнению.

NFFzF + NRFzR Fext, z = mgcosγ

Силы ветра и лобового сопротивления

Блок вычитает скорости ветра из компонентов скорости транспортного средства для получения чистой относительной скорости воздуха. Для расчета силы сопротивления и моментов, действующих на транспортное средство, блок использует чистую относительную воздушную скорость.

Fd, x = 12TRCdAfPabs (x˙−wx) 2Fd, z = 12TRClAfPabs (x˙−wx) 2Md, y = 12TRCpmAfPabs (x˙−wx) 2 (a + b)

По умолчанию для расчета скорости ветра вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве, блок использует продольную скорость ветра вдоль оси X, закрепленной на земле. При выборе значений WindX, Y, Z блок использует скорость ветра вдоль фиксированных на земле осей X, Y, Z.

Учет мощности

Для учета мощности блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины ОписаниеУравнения

PwrInfo

PwrTrnsfrd - Мощность, передаваемая между блоками

  • Положительные сигналы указывают на поток в блок

  • Отрицательные сигналы указывают на выход потока из блока

PwrFxExt

Сила внешней силы

PFxExt=FxExtx˙

PwrFwFx

Продольная сила, приложенная к передней оси

PFwFx=FwFx˙

PwrFwRx

Сила продольного усилия, приложенная к задней оси

PFwRx=FwRx˙

PwrNotTrnsfrd - Мощность, пересекающая границу блока, но не передаваемая

  • Положительные сигналы указывают на вход

  • Отрицательные сигналы указывают на потерю

PwrFxDrag

Сила силы перетаскивания

Pd = 0,5 CdAfPabs (x˙2−wx) 2287.058Tx˙

PwrStored - Скорость изменения накопленной энергии

  • Положительные сигналы указывают на увеличение

  • Отрицательные сигналы указывают на снижение

wrStoredGrvty

Изменение скорости гравитационной потенциальной энергии

Pg=−mgZ˙

PwrStoredxdot

Скорость изменения продольной кинетической энергии

Px˙=mx¨x˙

Уравнения используют эти переменные.

Fxf, Fxr

Продольные усилия на каждом колесе в передней и задней точках контакта с землей соответственно

Фзф, ФзрНормальные нагрузки на каждое колесо в передней и задней точках контакта с землей, соответственно
FwF, FwR

Продольное усилие на передней и задней осях вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

FxExt, FwR

Внешнее усилие вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Fd, x, Fd, z

Продольное и нормальное тормозное усилие на CG транспортного средства

Мд, у

Крутящий момент, обусловленный сопротивлением транспортного средства вокруг оси y, закрепленной на транспортном средстве

Fd

Сила аэродинамического сопротивления

VxСкорость транспортного средства. Когда Vx > 0, транспортное средство движется вперед. Когда Vx < 0, транспортное средство движется назад.
,

Количество колес на передней и задней оси соответственно

γ

Угол уклона дороги

m

Масса кузова транспортного средства

a, b

Расстояние между передней и задней осями соответственно от нормальной точки проекции CG транспортного средства на плоскость общей оси

h

Высота CG транспортного средства над плоскостью оси

CD

Коэффициент лобового воздушного сопротивления

AF

Лобная область

PabsАбсолютное давление
ρ

Массовая плотность воздуха

x, , x

Продольное положение, скорость и ускорение транспортного средства вдоль оси х

wx

Скорость ветра вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вертикальная скорость транспортного средства вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Ограничения

Кузов 1DOF Продольный блок позволяет Вам образцовая только продольная динамика, параллельная земле и ориентированная вдоль направления движения. Предполагается, что транспортное средство находится в тангаже и нормальном равновесии. Блок не моделирует шаг или вертикальное перемещение. Для моделирования транспортного средства с тремя степенями свободы (DOF) используйте 3DOF Кузова транспортного средства в продольном направлении.

Порты

Вход

развернуть все

Внешние усилия, приложенные к транспортному средству CG, Fxext, Fyext, Fzext, в неподвижной раме транспортного средства, в N. Размеры вектора сигнала: [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Внешние силы.

Внешний момент о транспортном средстве CG, Mx, My, Mz, в неподвижной раме транспортного средства, в Н· м. Размеры вектора сигнала [1x3] или [3x1].

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Внешние моменты.

Продольное усилие на переднюю ось, Fxf, вдоль неподвижного транспортного средства x-аксис, в Н.

Продольное усилие на заднюю ось, FwR, вдоль неподвижного транспортного средства x-аксис, в Н.

Угол уклона дороги, γ, в град.

Продольная скорость ветра, Вт, вдоль земной X- ось, в м/с.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, очистите компоненты Wind X, Y, Z.

Скорость ветра, Ww, WwY, WwZ по инерционным осям X, Y и Z, в м/с. Размеры вектора сигнала [1x3] или [3x1].

Зависимости

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

Температура окружающего воздуха, Tair, в К. Рассматривая этот вариант, если вы хотите изменить температуру во время работы.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Температура воздуха.

Продукция

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти значения блоков.

СигналОписаниеСтоимостьЕдиницы
InertFrmCgDispXПеремещение КР транспортного средства по закрепленной на земле X- ось

Вычисленный

m
YПеремещение КР транспортного средства по закрепленной на земле Y- ось0

m

ZПеремещение КР транспортного средства по закрепленной на земле Z- ось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость КР транспортного средства по фиксированному на земле X- ось

Вычисленный

м/с

YdotСкорость КР транспортного средства по фиксированному на земле Y- ось0м/с
ZdotСкорость КР транспортного средства по фиксированному на земле Z- ось

Вычисленный

м/с
AngphiВращение неподвижной рамы транспортного средства вокруг неподвижной рамы X-axis (крен)0радиус
thetaВращение неподвижной рамы транспортного средства вокруг неподвижной рамы Y-axis (шаг)

Вычисленный (вход - угол уклона)

радиус
psiВращение неподвижной рамы транспортного средства вокруг неподвижной рамы Z-axis (рыскание)0радиус
FrntAxlDispXПеремещение передней оси по закрепленной на земле X- ось

Вычисленный

m
YПеремещение передней оси по закрепленной на земле Y- ось0m
ZПеремещение передней оси по закрепленной на земле Z- ось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость переднего моста вдоль заземленного X- ось

Вычисленный

м/с
YdotСкорость переднего моста вдоль заземленного Y- ось0м/с
ZdotСкорость переднего моста вдоль заземленного Z- ось

Вычисленный

м/с
RearAxlDispXПеремещение задней оси вдоль заземлителя X- ось

Вычисленный

m
YПеремещение задней оси вдоль заземлителя Y- ось0m
ZПеремещение задней оси вдоль заземлителя Z- ось

Вычисленный

m
VelXdotСкорость заднего моста вдоль заземленного X- ось

Вычисленный

м/с
YdotСкорость заднего моста вдоль заземленного Y- ось0м/с
ZdotСкорость заднего моста вдоль заземленного Z- ось

Вычисленный

м/с
BdyFrmCgDispxПеремещение КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

m
yПеремещение КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0m
zПеремещение КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства z- ось0m
VelxdotСкорость CG транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

м/с
ydotСкорость CG транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0м/с
zdotСкорость CG транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства z- ось0м/с
AngVelpУгловая скорость транспортного средства вокруг неподвижного транспортного средства x-axis (скорость крена)0рад/с
qУгловая скорость транспортного средства вокруг фиксированной оси y транспортного средства (скорость тангажа)0рад/с
rУгловая скорость транспортного средства вокруг фиксированной оси z (скорость рыскания)0рад/с
AccelaxУскорение CG транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

gn
ayУскорение CG транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0gn
azУскорение CG транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства z- ось0gn
ForcesBodyFxЧистая сила, прикладываемая к транспортному средству CG вдоль неподвижного транспортного средства x- ось0N
FyЧистая сила, прикладываемая к транспортному средству CG вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0N
FzЧистая сила, прикладываемая к транспортному средству CG вдоль неподвижного транспортного средства z- ось0N
ExtFxВнешнее усилие на КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x- осьComputedN
FyВнешнее усилие на КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства y- осьComputedN
FzВнешнее усилие на КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства z- осьComputedN
FrntAxlFx

Продольное усилие на переднюю ось, вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

0N
Fy

Боковое усилие на передней оси, вдоль неподвижного транспортного средства y- ось

0N
Fz

Нормальное усилие на переднюю ось вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

ВычисленныйN
RearAxlFx

Продольное усилие на задней оси вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

0N
Fy

Боковое усилие на задней оси вдоль неподвижного транспортного средства y- ось

0N
Fz

Нормальное усилие на заднюю ось вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

ВычисленныйN
TiresFrntTireFx

Усилие передней шины, вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

0N
Fy

Усилие передней шины, вдоль неподвижного транспортного средства y- ось

0N
Fz

Усилие передней шины, вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

ВычисленныйN
RearTireFx

Усилие задней шины, вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

0N
Fy

Усилие задней шины, вдоль неподвижного транспортного средства y- ось

0N
Fz

Усилие задней шины, вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

ВычисленныйN
DragFxСила лобового сопротивления на КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

N
FyСила лобового сопротивления на КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства y- ось

Вычисленный

N
FzСила лобового сопротивления на КР транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

N
GrvtyFxСила тяжести на транспортном средстве CG вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

N
FyСила тяжести на транспортном средстве CG вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0N
FzСила тяжести на транспортном средстве CG вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

N
MomentsBodyMxЧистый момент на КР транспортного средства о неподвижном транспортном средстве x- ось0Н· м
MyЧистый момент на КР транспортного средства о неподвижном транспортном средстве y- ось0Н· м
MzЧистый момент на КР транспортного средства о неподвижном транспортном средстве z- ось0Н· м
DragMxМомент лобового сопротивления на КР транспортного средства вокруг неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

Н· м
MyМомент лобового сопротивления на КР транспортного средства вокруг неподвижного транспортного средства y- ось

Вычисленный

Н· м
MzМомент лобового сопротивления на КР транспортного средства вокруг неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

Н· м
ExtFxВнешний момент на КР транспортного средства о неподвижном транспортном средстве x- осьComputedН· м
FyВнешний момент на КР транспортного средства о неподвижном транспортном средстве y- осьComputedН· м
FzВнешний момент на КР транспортного средства о неподвижном транспортном средстве z- осьComputedН· м
FrntAxlDispxПеремещение передней оси вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

m
yПеремещение передней оси вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0m
zПеремещение передней оси вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

m
VelxdotСкорость передней оси вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

м/с
ydotСкорость передней оси вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0м/с
zdotСкорость передней оси вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

м/с
SteerWhlAngFL

Угол поворота переднего левого колеса

Вычисленный

радиус
WhlAngFR

Угол поворота переднего правого колеса

Вычисленный

радиус
RearAxlDispxПеремещение задней оси вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

m
yПеремещение задней оси вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0m
zПеремещение задней оси вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

m
VelxdotСкорость задней оси вдоль неподвижного транспортного средства x- ось

Вычисленный

м/с
ydotСкорость задней оси вдоль неподвижного транспортного средства y- ось0м/с
zdotСкорость задней оси вдоль неподвижного транспортного средства z- ось

Вычисленный

м/с
SteerWhlAngRL

Угол поворота заднего левого колеса

Вычисленный

радиус
WhlAngRR

Угол поворота заднего правого колеса

Вычисленный

радиус
PwrPwrExtПрикладываемое внешнее питание

Вычисленный

W
DragПотеря мощности из-за перетаскивания

Вычисленный

W
PwrInfo

PwrTrnsfrd

PwrFxExt

Сила внешней силы

Вычисленный

W

PwrFwFx

Продольная сила, приложенная к передней осиВычисленныйW

PwrFwRx

Сила продольного усилия, приложенная к задней осиВычисленныйW

PwrNotTrnsfrd

PwrFxDrag

Сила силы перетаскивания

ВычисленныйW

PwrStored

wrStoredGrvty

Изменение скорости гравитационной потенциальной энергииВычисленныйW

PwrStoredxdot

Скорость изменения продольной кинетической энергииВычисленныйW

Продольная скорость кузова транспортного средства вдоль неподвижной на земле системы отсчета X- ось, в м/с.

Нормальная нагрузка на переднюю ось, Fzf, вдоль неподвижного транспортного средства z-аксис, в Н.

Нормальное усилие на заднюю ось, Fzr, вдоль неподвижного транспортного средства z-аксис, в Н.

Параметры

развернуть все

Варианты

Укажите, чтобы создать входной порт FExt.

Укажите, чтобы создать входной порт MExt.

Укажите, чтобы создать входной порт AirTemp.

Укажите, чтобы создать входной порт WindXYZ.

Продольный

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

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

Масса транспортного средства, М, в кг.

Горизонтальное расстояние a от CG транспортного средства до оси переднего колеса, в м.

Горизонтальное расстояние b от КР транспортного средства до оси заднего колеса, в м.

Высота CG транспортного средства над землей, h, в м.

Коэффициент воздушного сопротивления, Кд. Значение является безразмерным.

Коэффициент подъема воздуха, Cl. Значение безразмерно.

Коэффициент момента тангажа, Cpm. Значение является безразмерным.

Эффективная площадь А поперечного сечения транспортного средства для расчета силы аэродинамического сопротивления транспортного средства в м2.

Продольное исходное положение кузова транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x-axis, xo, в м.

Продольная начальная скорость кузова транспортного средства вдоль неподвижного транспортного средства x-ось, x˙0, в м/с.

Окружающая среда

Абсолютное давление окружающего воздуха, Pabs, в Па.

Температура окружающего воздуха, Tair, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, снимите флажок «Температура воздуха».

Гравитационное ускорение, g, в м/с2.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2017a