exponenta event banner

6DOF кузова транспортного средства

Двухосный кузов транспортного средства с поступательным и вращательным движением

  • Библиотека:
  • Блок динамики транспортного средства/кузов транспортного средства

  • Vehicle Body 6DOF block

Описание

Блок 6DOF кузова транспортного средства реализует жесткую двухосную модель кузова транспортного средства с шестью степенями свободы (DOF) для расчета продольного, бокового, вертикального, тангажного, кренового и рыскательного движения. Блок учитывает массу тела, инерцию, аэродинамическое сопротивление, наклон дороги и распределение веса между осями из-за подвески и внешних сил и моментов. Параметры «Инерционные нагрузки» используются для анализа динамики транспортного средства при различных условиях нагрузки.

Блок можно подключить к виртуальным датчикам, системе подвески или внешним системам, таким как приводы управления кузовом. Используйте блок Vehicle Body 6DOF в исследованиях движения и обработки, чтобы смоделировать влияние сил лобового сопротивления, нагрузки пассажиров и расположения точек подвески подвески.

Чтобы создать дополнительные входные порты, в разделе Входные сигналы выберите эти параметры блока.

Параметр

Входной портОписание
Фронтальные замковые силыFhF

Усилие сцепки, приложенное к кузову в месте расположения передней сцепки, FhFx, FhFy и FhFz, в неподвижной раме транспортного средства

Моменты передней заминкиMhF

Момент сцепки в месте передней сцепки, МгFx, МгFy и МгFz, о неподвижной раме транспортного средства

Усилия задней сцепкиFhR

Усилие сцепления, приложенное к кузову в заднем положении сцепления, FhRx, FhRy и FhRz, в неподвижной раме транспортного средства

Моменты задней сцепкиMhR

Момент сцепки в заднем положении сцепки, МгРх, МгРу и МгРц, о неподвижной раме транспортного средства

Инерционные нагрузки

Для анализа динамики транспортного средства при различных условиях нагрузки используйте параметры Инерционные нагрузки (Inertial Loads). В частности, можно указать следующие нагрузки:

  • Передний силовой агрегат

  • Пассажиры переднего и заднего ряда

  • Накладные грузы

  • Задний груз

Для каждой нагрузки можно задать массу, расположение и инерцию.

На иллюстрациях показаны места загрузки и размеры параметров транспортного средства. В таблице представлены соответствующие настройки знака параметра местоположения.

Top down and side views of vehicle showing load locations

В этой таблице представлены параметры, определяющие местоположения нагрузки, указанные точками. Для местоположения блок использует следующий вектор расстояния:

  • Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

  • Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Груз

Параметр

Пример расположения

Фронт

Вектор расстояния от передней оси, z1R

  • z1R(1,1)<0 - Вперед от передней оси

  • z1R(1,2)>0 - справа от осевой линии транспортного средства;

  • z1R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Наверху

Вектор расстояния от передней оси, z2R

  • z2R(1,1)>0 - Задняя часть передней оси

  • z2R(1,2)<0 - Слева от осевой линии транспортного средства

  • z2R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Строка 1, левая сторона

Вектор расстояния от передней оси, z3R

  • z3R(1,1)>0 - Задняя часть передней оси

  • z3R(1,2)<0 - Слева от осевой линии транспортного средства

  • z3R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Строка 1, правая сторона

Вектор расстояния от передней оси, z4R

  • z4R(1,1)>0 - Задняя часть передней оси

  • z4R(1,2)>0 - справа от осевой линии транспортного средства;

  • z4R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Ряд 2, левая сторона

Вектор расстояния от передней оси, z5R

  • z5R(1,1)>0 - Задняя часть передней оси

  • z5R(1,2)<0 - Слева от осевой линии транспортного средства

  • z5R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Ряд 2, справа

Вектор расстояния от передней оси, z6R

  • z6R(1,1)>0 - Задняя часть передней оси

  • z6R(1,2)>0 - справа от осевой линии транспортного средства;

  • z6R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Задняя часть

Вектор расстояния от передней оси, z7R

  • z7R(1,1)>0 - Задняя часть передней оси

  • z7R(1,2)>0 - справа от осевой линии транспортного средства;

  • z7R(1,3)>0 - Выше точки подвески подвески передней оси

Уравнения движения

Для определения движения транспортного средства блок выполняет расчеты динамики жесткого кузова транспортного средства, лобового сопротивления ветра, инерционных нагрузок и преобразований координат. Неподвижное тело и неподвижное транспортное средство являются одинаковыми системами координат.

Блок 6DOF кузова транспортного средства рассматривает поворот неподвижной на кузове рамки координат относительно неподвижной на земле инерциальной системы координат. Начало координат фиксированного кузова - это центр тяжести кузова.

Isometric view of vertical, longitudinal, and lateral forces acting at suspension locations

Блок использует это уравнение для вычисления поступательного движения фиксированного телом кадра координат, где приложенные силы [Fx Fy Fz] T находятся в фиксированном телом кадре, и масса тела, m, принимается постоянной.

F web = [FxFyFz] = m (V¯˙b+ω¯×V¯b) M¯b=[LMN]=Iω¯˙+ω¯× (Iαve) I = [Ixx Ixy Ixz IyxIyy − Iyz − Izx − IzyIzz]

Для определения соотношения между вектором угловой скорости с фиксированным телом, [p q r] T, и скоростью изменения углов Эйлера, [ϕ˙ θ˙ ψ˙]T, блок разрешает скорости Эйлера в фиксированный телом кадр.

[pqr]=[ϕ˙00]+[1000cosϕsinϕ0−sinϕcosϕ] [0θ˙0]+[1000cosϕsinϕ0−sinϕcosϕ] [cosun0 − sinü 010sinstart0cosstart] [00ψ˙]≡J−1[ϕ˙θ˙ψ˙]

Инвертирование J дает требуемое соотношение для определения вектора скорости Эйлера.

[ϕ˙θ˙ψ˙] =J [pqr] = [1 (sinϕtanθ) (cosϕtanθ) 0cosϕ−sinϕ0sinϕcosθcosϕcosθ] [pqr]

Приложенные силы и моменты представляют собой сумму сил сопротивления, силы тяжести, внешней силы и силы подвески.

F b = [FxFyFz] = [FdxFdyFdz] + [FgxFgyFgz] + [FxtxFextyFxtz] + [FFLxFLyFLz] + [FFRxFFZ

ВычислениеВнедрение

Масса нагрузки и инерция

Блок использует теорему о параллельных осях для разрешения отдельных масс нагрузки и инерций с массой и инерцией транспортного средства.

Jij = Iij + m (| R | 2δij − RiRj)

Гравитационные силы, Fg

Блок использует матрицу направления косинуса (DCM) для преобразования гравитационного вектора в инерциально-фиксированном кадре в корпус-фиксированный кадр.

Силы перетаскивания, Fd и моменты, Md

Чтобы определить относительную воздушную скорость, блок вычитает скорость ветра из скорости центра масс транспортного средства (CM). Используя относительную воздушную скорость, блок определяет силы сопротивления.

w = (x˙b−wx) 2 + (x˙y−wx) 2 + (wz) 2Fdx = 12TRCdAfPabs (w) 2Fdy = 12TRCsAfPabs (w) 2Fdz = − 12TRClAfPabs (w) 2

Используя относительную воздушную скорость, блок определяет моменты перетаскивания.

Mdr =−12TRCrmAfPabs (w¯) 2 (a+b) Mdp =−12TRCpmAfPabs (w¯) 2 (a+b) Mdy =−12TRCymAfPabs (w¯) 2 (a+b)

Внешние силы, плавник и моменты, Мин

Внешние силы и моменты вводятся через порты FExt и MExt.

Усилия и моменты подвески

Блок предполагает, что силы и моменты подвески действуют на эти точки подвески:

  • FFL, MFL - спереди слева

  • FFR, MFR - Front right

  • FRL, MRL - сзади слева

  • FRR, MRR - справа сзади

Уравнения используют эти переменные.

x,x˙,x¨

Перемещение, скорость и ускорение ТС вдоль оси Х, закрепленной на ТС

y,y˙,y¨

Перемещение, скорость и ускорение транспортного средства по оси y

z,z˙,z¨

Перемещение, скорость и ускорение транспортного средства вдоль оси z

φ

Вращение рамы, закрепленной на транспортном средстве, вокруг оси Х, закрепленной на земле (крен)

θ

Поворот рамы, закрепленной на транспортном средстве, вокруг оси Y, закрепленной на земле (шаг)

ψ

Вращение рамы, закрепленной на транспортном средстве, вокруг оси Z, закрепленной на земле (рыскание)

FFLx, FFLy, FFLz

Усилия подвески, приложенные к передней левой точке подвески вдоль оси x, y и z, зафиксированной на транспортном средстве

FFRx, FFRy, FFRz

Усилия подвески, приложенные к передней правой точке подвески вдоль осей x, y и z, закрепленных на транспортном средстве

FRLx, FRLy, FRLz

Усилия подвески, приложенные к задней левой точке подвески вдоль осей x, y и z, закрепленных на транспортном средстве

FRRx, FRRy, FRRz

Усилия подвески, приложенные к задней правой точке подвески вдоль осей x, y и z, закрепленных на транспортном средстве

MFx, FFy, FFz

Моменты подвески, приложенные к ТС транспортного средства относительно осей x, y и z

Fextx, Fexty, Fextz

Внешние усилия, приложенные к ТС транспортного средства вдоль осей x, y и z

Fdx, Fdy, Fdz

Силы перетаскивания, приложенные к КМ транспортного средства вдоль фиксированных осей x, y и z транспортного средства

Mextx, Mexty, Mextz

Внешний момент о КМ транспортного средства относительно осей x, y и z, зафиксированных на транспортном средстве

Mdx, Mdy, Mdz

Перетаскивание момента вокруг CM транспортного средства относительно фиксированных осей x, y и z транспортного средства

Я

Моменты инерции кузова транспортного средства

a, b

Расстояние между передними и задними колесами соответственно от нормальной точки проекции транспортного средства КМ до плоскости общей оси

d

Боковое расстояние от геометрической осевой линии до центра масс вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

h

Высота транспортного средства СМ над плоскостью оси

гд

Высота сцепки над плоскостью оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

горячекатаный

Продольное расстояние сцепки от нормальной точки проекции трактора КР на плоскость общей оси

hl

Боковое расстояние от центра масс до сцепки вдоль закрепленной на транспортном средстве оси Y.

wF, wR

Ширина переднего и заднего пути

CD

Коэффициент лобового сопротивления, действующий вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Cs

Коэффициент лобового сопротивления, действующий вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

СтатьяКоэффициент лобового сопротивления, действующий вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве
Crm

Момент крена воздушного сопротивления, воздействующий на ось X, закрепленную на транспортном средстве

Карта в минуту

Момент наклона воздушного сопротивления, воздействующий на ось y, неподвижную на транспортном средстве

Cym

Момент рыскания воздушного сопротивления, действующий вокруг неподвижной оси Z транспортного средства

AF

Лобная область

RПостоянная атмосферного удельного газа
TТемпература окружающего воздуха
PabsАбсолютное давление окружающей среды
wx, wy, wz

Скорость ветра по оси x, y и z, закрепленной на транспортном средстве

Wx, Wy, Wz

Скорость ветра по инерционным осям X, Y и Z

Порты

Вход

развернуть все

Продольная, боковая и вертикальная силы подвески, приложенные к транспортному средству в точке подвески, в N. Размеры сигнала: [3x4].

FSusp = [FFLxFFRxFRLxFRRxFFLyFFRyFRLyFRLRyFFLzFRLzFRRz]

Элемент массиваОсьСледОсь силы
FSusp(1,1)ФронтЛевыйЗакрепленная на транспортном средстве ось х (продольная)
FSusp(1,2)ФронтПравильно
FSusp(1,3)Задняя частьЛевый
FSusp(1,4)Задняя частьПравильно
FSusp(2,1)ФронтЛевыйФиксированная ось Y транспортного средства (боковая)
FSusp(2,2)ФронтПравильно
FSusp(2,3)Задняя частьЛевый
FSusp(2,4)Задняя частьПравильно
FSusp(3,1)ФронтЛевыйОсь Z, закрепленная на транспортном средстве (вертикальная)
FSusp(3,2)ФронтПравильно
FSusp(3,3)Задняя частьЛевый
FSusp(3,4)Задняя частьПравильно

Продольные, боковые и вертикальные моменты подвески, прикладываемые вокруг транспортного средства в точке подвески, в Н· м. Размеры сигнала: [3x4].

MSusp = [MFLxMFRxMRLxMRRxMFLyMRLyMRRyMFLzMRLzMRRz]

Элемент массиваОсьСледОсь момента
MSusp(1,1)ФронтЛевыйЗакрепленная на транспортном средстве ось х (продольная)
MSusp(1,2)ФронтПравильно
MSusp(1,3)Задняя частьЛевый
MSusp(1,4)Задняя частьПравильно
MSusp(2,1)ФронтЛевыйФиксированная ось Y транспортного средства (боковая)
MSusp(2,2)ФронтПравильно
MSusp(2,3)Задняя частьЛевый
MSusp(2,4)Задняя частьПравильно
MSusp(3,1)ФронтЛевыйОсь Z, закрепленная на транспортном средстве (вертикальная)
MSusp(3,2)ФронтПравильно
MSusp(3,3)Задняя частьЛевый
MSusp(3,4)Задняя частьПравильно

Внешние воздействия на транспортное средство в N, указанные как 1-by-3 или 3-by-1 вектор.

FExt = Fext = [FextxFextyFextz] или [FextxFextyFextz]

Элемент массиваОсь силы

FExt(1,1)

Закрепленная на транспортном средстве ось х (продольная)

FExt(1,2) или FExt(2,1)

Фиксированная ось Y транспортного средства (боковая)

FExt(1,3) или FExt(3,1)

Ось Z, закрепленная на транспортном средстве (вертикальная)

Внешние моменты, действующие на транспортное средство, в Н· м, указанные как 1-by-3 или 3-by-1 вектор.

MExt = Mext = [MextxMextyMextz] или [MextxMextyMextz]

Элемент массиваОсь силы
MExt(1,1)Закрепленная на транспортном средстве ось х (продольная)

MExt(1,2) или MExt(2,1)

Фиксированная ось Y транспортного средства (боковая)

MExt(1,3) или MExt(3,1)

Ось Z, закрепленная на транспортном средстве (вертикальная)

Усилие сцепления, приложенное к кузову в месте соединения, Fhx, Fhy, Fhz, в неподвижной раме транспортного средства, в Н, указанное как 1-by-3 или 3-by-1 массив.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, в разделе Входные сигналы выберите Hitch forces.

Момент сцепки в месте сцепки, Mhx, Mhy, Mhz, около неподвижной рамы транспортного средства, в Н· м, указанный как 1-by-3 или 3-by-1 массив.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, в разделе Input signals выберите Hitch moments.

Скорость ветра, Wx, Wy, Wz по инерционным осям X-, Y- и Z, в м/с, указанная как 1-by-3 или 3-by-1 массив.

Температура окружающего воздуха, Tair, в K, заданная как скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, в разделе Среда (Environment) выберите Температура воздуха (Air temperature).

Продукция

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти значения блоков.

СигналОписаниеСтоимостьЕдиницы
InertFrmCgDispXПеремещение ТС КМ вдоль оси Х, закрепленной на земле

Вычисленный

m
YПеремещение ТС КМ вдоль оси Y, закрепленной на земле

Вычисленный

m

ZПеремещение ТС по оси Z, закрепленной на земле

Вычисленный

m
VelXdotСкорость КМ транспортного средства вдоль оси Х, зафиксированной на земле

Вычисленный

м/с

YdotСкорость ТС по оси Y, зафиксированной на земле

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость ТС по оси Z, зафиксированной на земле

Вычисленный

м/с
AngphiВращение рамы, закрепленной на транспортном средстве, вокруг оси Х, закрепленной на земле (крен)

Вычисленный

радиус
thetaПоворот рамы, закрепленной на транспортном средстве, вокруг оси Y, закрепленной на земле (шаг)

Вычисленный

радиус
psiВращение рамы, закрепленной на транспортном средстве, вокруг оси Z, закрепленной на земле (рыскание)

Вычисленный

радиус
FrntAxlLftDispXПеремещение передней левой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение передней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение передней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость передней левой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость передней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость передней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

м/с
RghtDispXПеремещение передней правой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение передней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение передней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость передней правой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость передней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость передней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

м/с
RearAxlLftDispXПеремещение задней левой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение задней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение задней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость задней левой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость задней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость задней левой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

м/с
RghtDispXПеремещение задней правой оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение задней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение задней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость задней правой оси вдоль оси X, закрепленной на земле

Вычисленный

м/с
YdotСкорость задней правой оси вдоль фиксированной на земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость задней правой оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

м/с
HitchDispXСцепка, смещенная от плоскости оси вдоль закрепленной на земле оси X

Вычисленный

m
YСцепка, смещенная от плоскости оси вдоль закрепленной на земле оси Y

Вычисленный

m
ZСцепка, смещенная от плоскости оси вдоль закрепленной на земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость захвата вдоль фиксированной на земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость зацепления вдоль фиксированной на земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость зацепления вдоль фиксированной на земле оси Z

Вычисленный

м/с
GeomDispXШасси транспортного средства, смещенное от плоскости оси вдоль оси Х, закрепленной на земле

Вычисленный

m
YСмещение шасси транспортного средства от центральной плоскости вдоль оси Y, зафиксированной на земле

Вычисленный

m
ZШасси транспортного средства, смещенное от плоскости оси вдоль оси Z, закрепленной на земле

Вычисленный

m
VelXdotСкорость смещения шасси транспортного средства вдоль оси X, зафиксированной на земле

Вычисленный

м/с
YdotСкорость смещения шасси транспортного средства вдоль оси Y, зафиксированной на земле

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость смещения шасси транспортного средства вдоль оси Z, зафиксированной на земле

Вычисленный

м/с
BdyFrmCgVelxdotСкорость КМ транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость КМ транспортного средства вдоль оси y, зафиксированной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость ТС по оси Z, закрепленной на ТСВычисленныйм/с
AngVelpУгловая скорость транспортного средства вокруг неподвижной оси х (скорость крена)

Вычисленный

рад/с
qУгловая скорость транспортного средства вокруг фиксированной оси y транспортного средства (скорость тангажа)

Вычисленный

рад/с
rУгловая скорость транспортного средства вокруг фиксированной оси z (скорость рыскания)

Вычисленный

рад/с
AccaxУскорение КМ транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

gn
ayУскорение КМ транспортного средства вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

gn
azУскорение CM транспортного средства вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

gn
xddotУскорение КМ транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с ^ 2
yddotУскорение КМ транспортного средства вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с ^ 2
zddotУскорение CM транспортного средства вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с ^ 2
DCM

Матрица направления косинуса

Вычисленный

радиус
ForcesBodyFxЧистая сила, действующая на транспортное средство КМ вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
FyЧистая сила, действующая на транспортное средство КМ вдоль оси y, зафиксированной на транспортном средстве

Вычисленный

N
FzЧистое усилие на транспортное средство КМ вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
ExtFxВнешнее усилие на ТС транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вход

N
FyВнешнее усилие на ТС транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вход

N
FzВнешнее усилие на ТС транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вход

N
FrntAxlLftFx

Продольное усилие на передней левой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Боковое усилие на переднюю ось, оставленную вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Нормальное усилие на переднюю ось, оставленную вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

ВычисленныйN
RghtFx

Продольное усилие на передней правой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Боковое усилие на передней оси прямо вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Нормальное усилие на переднюю ось прямо вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
RearAxlLftFx

Продольное усилие на заднюю левую ось вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Боковое усилие на заднюю левую ось вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Нормальное усилие на заднюю левую ось вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
RghtFx

Продольное усилие на заднюю правую ось вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Боковое усилие на заднюю правую ось вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Нормальное усилие на заднюю правую ось вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
HitchFx

Усилие сцепки, приложенное к кузову в месте зацепки вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Усилие сцепки, приложенное к кузову в месте зацепки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Усилие сцепки, приложенное к кузову в месте зацепки вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
TiresFrntTiresLftFx

Сила передней левой шины вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Сила передней левой шины вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Сила передней левой шины вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
RghtFx

Сила передней правой шины вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Сила передней правой шины вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Сила передней правой шины вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
RearTiresLftFx

Сила задней левой шины вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Сила задней левой шины вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Сила задней левой шины вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
RghtFx

Сила задней правой шины вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fy

Сила задней правой шины вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
Fz

Сила задней правой шины вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
DragFxСила сопротивления на ТС ТС вдоль оси X, закрепленной на ТС

Вычисленный

N
FyСила натяжения транспортного средства КМ вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
FzСила натяжения транспортного средства СМ вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
GrvtyFxСила тяжести на транспортном средстве СМ вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
FyСила тяжести на транспортном средстве СМ вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
FzСила тяжести на транспортном средстве СМ вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

N
MomentsBodyMxМомент тела на ТС ТС вокруг неподвижной оси х

Вычисленный

Н· м
MyМомент тела на ТС ТС вокруг оси Y, закрепленной на ТС

Вычисленный

Н· м
MzМомент тела на ТС ТС вокруг оси Z, закрепленной на ТС

Вычисленный

Н· м
DragMxТяговый момент на ТС ТС вокруг неподвижной оси Х ТС

Вычисленный

Н· м
MyТяговый момент на ТС ТС вокруг неподвижной оси Y ТС

Вычисленный

Н· м
MzТяговый момент на ТС ТС вокруг неподвижной оси Z ТС

Вычисленный

Н· м
ExtMxВнешний момент на КР транспортного средства вокруг неподвижной оси х

Вычисленный

Н· м
MyВнешний момент на КР транспортного средства вокруг неподвижной оси y транспортного средства

Вычисленный

Н· м
MzВнешний момент на КР транспортного средства вокруг оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

Н· м
HitchMxМомент сцепки в месте зацепки вокруг неподвижной оси X транспортного средства

Вычисленный

Н· м
MyМомент сцепки в месте зацепки вокруг закрепленной на транспортном средстве оси y

Вычисленный

Н· м
MzМомент сцепки в месте зацепки вокруг закрепленной на транспортном средстве оси z

Вычисленный

Н· м
FrntAxlLftDispxПеремещение передней левой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
yПеремещение передней левой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
zПеремещение передней левой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
VelxdotСкорость передней левой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость передней левой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость передней левой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
RghtDispxПеремещение передней правой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
yПеремещение передней правой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
zПеремещение передней правой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
VelxdotСкорость передней правой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость передней правой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость передней правой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
RearAxlLftDispxПеремещение задней левой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
yПеремещение задней левой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
zПеремещение задней левой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
VelxdotСкорость задней левой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость задней левой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость задней левой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
RghtDispxПеремещение задней правой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
yПеремещение задней правой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
zПеремещение задней правой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

m
VelxdotСкорость задней правой оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость задней правой оси вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость задней правой оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
HitchDispxСцепка, смещенная от плоскости оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вход

m
yСмещение сцепки от центральной плоскости вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вход

m
zСцепка, смещенная от плоскости оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вход

m
VelxdotСкорость смещения сцепки вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость смещения сцепки вдоль оси y, зафиксированной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость смещения сцепки вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
PwrPwrExtПрикладываемое внешнее питание

Вычисленный

W
DragПотеря мощности из-за перетаскивания

Вычисленный

W
GeomDispxШасси транспортного средства, смещенное от плоскости оси вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вход

m
yШасси транспортного средства, смещенное от центральной плоскости вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

Вход

m
zШасси транспортного средства, смещенное от плоскости оси вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вход

m
VelxdotСкорость смещения шасси транспортного средства вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
ydotСкорость смещения шасси транспортного средства вдоль оси y, зафиксированной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
zdotСкорость смещения шасси транспортного средства вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Вычисленный

м/с
AngBeta

Угол скольжения тела, β

β = VyVx

Вычисленный

радиус

Скорость КМ транспортного средства по осям x, y, z, соответственно, в м/с, зафиксированным транспортным средством, возвращается в виде вектора.

Угловая скорость ТС КМ вокруг зафиксированной на транспортном средстве оси х (скорость крена), y (скорость тангажа), z-оси (скорость рыскания), соответственно, в рад/с, возвращается в виде вектора.

Матрица направления косинуса, в рад, возвращается в виде массива.

Эйлеровские углы, start, startи, соответственно, в рад, возвращались в виде массива.

Положение ТС КМ по инерционно фиксированным осям X-, Y-, Z, соответственно, в м, возвращено в виде вектора.

Скорость ТС КМ по инерционно фиксированным осям X-, Y-, Z, соответственно, в м/с, возвращалась в виде вектора.

Параметры

развернуть все

Параметры блока

Входные сигналы

Выберите для создания входного порта, Fhдля замыкающих сил.

Выберите для создания входного порта, Mhдля моментов заминки.

Шасси

Масса транспортного средства, м, в кг.

Расстояние от ТС до передней оси, а, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Расстояние от КМ транспортного средства до передней оси, b, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Боковое расстояние от геометрической осевой линии до центра масс, d, в м, по закрепленному у транспортному средству. Положительные значения указывают на то, что CM транспортного средства находится справа от геометрической осевой линии. Отрицательные значения указывают на то, что ТС СМ находится слева от геометрической осевой линии.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Расстояние по вертикали от КМ транспортного средства до плоскости оси, h, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Продольное расстояние от центра масс до сцепки, dh, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на панели Входные сигналы (Input signals) выберите Силы зацепления (Hitch forces) или Моменты зацепления (Hitch moments).

Боковое расстояние от центра масс до заминки, hl, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на панели Входные сигналы (Input signals) выберите Силы зацепления (Hitch forces) или Моменты зацепления (Hitch moments).

Расстояние по вертикали от сцепки до плоскости оси, чч, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на панели Входные сигналы (Input signals) выберите Силы зацепления (Hitch forces) или Моменты зацепления (Hitch moments).

Исходное положение транспортного средства в инерционной раме, Xeo, в м.

Начальная скорость ТС по оси x, y и z, соответственно, в м/с.

Начальное вращение Эйлера неподвижной рамы транспортного средства вокруг закрепленных на земле X (крен) -, Y (шаг) -, Z (рыскание) - осей соответственно в рад.

Начальная угловая скорость ТС по оси x (скорость крена) -, y (скорость тангажа) -, z (скорость рыскания) - соответственно в рад/с.

Тензор инерции транспортного средства, Iveh, в кг * м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

Ширина переднего и заднего пути, в м. Размеры: [1-by-2].

Инерционные нагрузки

Фронт

Масса, з1м, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z1R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z1R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z1R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z1R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие местоположение нагрузки, указанное точками.

Пример расположения

Знак

  • Вперед от передней оси

  • Справа от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z1R(1,1) < 0

  • z1R(1,2) > 0

  • z1R(1,3) > 0

Тензор инерции, z1I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z1I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Наверху

Масса, z2m, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z2R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z2R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z2R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z2R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие расположение нагрузки, указанное точкой.

Пример расположения

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Слева от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z2R(1,1) > 0

  • z2R(1,2) < 0

  • z2R(1,3) > 0

Тензор инерции, z2I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z2I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Строка 1, левая сторона

Масса, з3м, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z3R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z3R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z3R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z3R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие расположение нагрузки, указанное точкой.

Пример расположения

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Слева от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z3R(1,1) > 0

  • z3R(1,2) < 0

  • z3R(1,3) > 0

Тензор инерции, z3I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z3I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Строка 1, правая сторона

Масса, з4м, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z4R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z4R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z4R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z4R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие расположение нагрузки, указанное точкой.

Пример расположения

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Справа от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z4R(1,1) > 0

  • z4R(1,2) > 0

  • z4R(1,3) > 0

Тензор инерции, z4I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z4I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Ряд 2, левая сторона

Масса, z5м, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z5R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z5R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z5R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z5R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие расположение нагрузки, указанное точкой.

Пример расположения

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Слева от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z5R(1,1) > 0

  • z5R(1,2) < 0

  • z5R(1,3) > 0

Тензор инерции, z5I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z5I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Ряд 2, справа

Масса, з6м, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z6R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z6R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z6R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z6R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие расположение нагрузки, указанное точкой.

Пример расположения

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Справа от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z6R(1,1) > 0

  • z6R(1,2) > 0

  • z6R(1,3) > 0

Тензор инерции, z6I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z6I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Задняя часть

Масса, з7м, в кг.

Вектор расстояния от передней оси до нагрузки, z7R, в м. Размеры: [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z7R(1,1)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси х, закрепленной на транспортном средстве

z7R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

z7R(1,3)

Точка подвески передней подвески для нагрузки, вдоль оси z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, эта таблица суммирует параметры, определяющие расположение нагрузки, указанное точкой.

Пример расположения

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Справа от осевой линии транспортного средства

  • Над точкой подвески подвески передней оси

  • z7R(1,1) > 0

  • z7R(1,2) > 0

  • z7R(1,3) > 0

Тензор инерции, z7I, в кг· м ^ 2. Размеры: [3-by-3].

z7I = [IxxIxIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с началом координат при нагрузке CM.

  • ось X вдоль оси X, закрепленной на транспортном средстве

  • ось y вдоль оси y, закрепленной на транспортном средстве

  • ось Z вдоль оси Z, закрепленной на транспортном средстве

Top down and side views of vehicle showing load locations

Аэродинамический

Эффективная площадь поперечного сечения транспортного средства, Af для расчета аэродинамической силы сопротивления на транспортном средстве, в м ^ 2.

Коэффициент воздушного сопротивления, Cd, безразмерный.

Коэффициент подъема воздуха, Cl, безразмерный.

Коэффициент момента шага продольного сопротивления, Cpm, безразмерный.

Вектор относительного угла ветра, βw, в рад.

Коэффициент вектора коэффициента боковой силы, Cs, безразмерный.

Коэффициент вектора момента рыскания, Cym, безразмерный.

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/с ^ 2.

Моделирование

Допуск продольной скорости, xdottol, в м/с.

Блок использует этот параметр, чтобы избежать деления на ноль при вычислении угла скольжения тела, β.

Шасси транспортного средства смещено от плоскости оси вдоль оси x, закрепленной на кузове, в м. При использовании 3D двигателя визуализации рассмотрите возможность использования смещения для определения местоположения шасси независимо от CG транспортного средства.

Шасси транспортного средства смещено от центральной плоскости вдоль оси y, закрепленной за телом, в м. При использовании 3D двигателя визуализации рассмотрите возможность использования смещения для определения местоположения шасси независимо от CG транспортного средства.

Шасси транспортного средства смещено от плоскости оси вдоль оси z, закрепленной на корпусе, в м. При использовании 3D двигателя визуализации рассмотрите возможность использования смещения для определения местоположения шасси независимо от CG транспортного средства.

Оберните углы Эйлера в интервал [-pi, pi]. Для маневров транспортного средства, которые могут подвергаться вращениям рыскания за пределами интервала, рекомендуется отменить выбор параметра, если необходимо:

  • Отслеживание полного поворота транспортного средства на рыскание.

  • Избегайте разрывов в оценщиках состояния транспортного средства.

Ссылки

[1] Гиллеспи, Томас. Основы динамики транспортных средств. Уоррендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров (SAE), 1992.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2018a