Vehicle Body Total Road Load

Движение транспортного средства с использованием коэффициентов проверки «берег вниз»

Библиотека:
Блок-набор силовых агрегатов/динамика автомобиля
Динамика автомобиля транспортное средство

Описание

Блок Vehicle Body Total Road Load реализует модель жёсткого транспортного средства с одной степенью свободы (1DOF), используя коэффициенты проверки вниз по побережью. Можно использовать этот блок в модели транспортного средства, чтобы представлять нагрузку, которую приводная линия и шасси применяются к трансмиссии или двигателю. Он подходит для эффективности на уровне системы, калибровки компонентов, экономии топлива или отслеживания цикла привода. Блок вычисляет динамическую нагрузку на силовой агрегат с минимальными параметризацией или вычислительными затратами.

Можно сконфигурировать блок для кинематического, силового или общего входного входа степени.

Кинематический - Блок использует продольную скорость и ускорение транспортного средства, чтобы вычислить тяговую силу и степень.
Сила - Блок использует тяговую силу, чтобы вычислить транспортное средство продольное перемещение и скорость.
Степень - Блок использует степень двигателя или трансмиссии, чтобы вычислить продольный объем и скорость транспортного средства.

Динамика

Чтобы вычислить общую дорожную нагрузку, 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, подобную процедуре, описанной в «Измерение дорожной нагрузки» и «Симуляция динамометра» с использованием методов прибрежного бурения. Можно также использовать Simulink^® Проектируйте Optimization™, чтобы соответствовать коэффициентам к измеренным данным.

Чтобы вычислить транспортное средство движение, блок использует закон Ньютона для твердых тел.

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

Общая степень входа является продуктом от общей силы и продольной скорости. Степень, обусловленная дорожными и гравитационными силами, 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 между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход из блока	`PwrFxExt`	Внешне приложенная степень	_PFxExt	$P_{F x E x t} = F_{t o t a l} \dot{x}$
	`PwrNotTrnsfrd` - Степень через контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrFxDrag`	Перетащите мышью степени	_PD	$P_{d} = - (a + b \dot{x} + c {\dot{x}}^{2}) \dot{x}$
	`PwrStored` - Сохраненная скорость изменения энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`wrStoredGrvty`	Изменение скорости в гравитационной потенциальной энергии	_Pg	$P_{g} = - m g \dot{Z}$
		`PwrStoredxdot`	Скорость изменения продольной кинетической энергии	_Pxdot	$P_{\dot{x}} = m \ddot{x} \dot{x}$

В уравнениях используются эти переменные.

a	Коэффициент сопротивления качению в установившемся режиме
b	Вязкий приводной канал и коэффициент сопротивления качению
c	Коэффициент аэродинамического сопротивления
g	Ускорение свободного падения
x	Продольное перемещение транспортного средства относительно земли в неподвижной системе координат транспортного средства
$\dot{x}$	Продольная скорость транспортного средства относительно земли, в неподвижной системе координат автомобиля
$\ddot{x}$	Продольный разгон транспортного средства относительно земли, неподвижная система координат автомобиля
m	Масса кузова транспортного средства
Θ	Угол уклона дороги
_Ftotal	Общая сила, действующая на транспортное средство
_Froad	Сопротивление дорожной нагрузки из-за потерь и гравитационной нагрузки
_Ptotal	Общая тяговая входная степень
_Proad	Общая степень из-за потерь и гравитационной нагрузки
$\dot{Z}$	Вертикальная скорость транспортного средства вдоль неподвижного `z`- ось

Порты

Вход

расширить все

`xdot` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

Общая продольная скорость транспортного средства, $\dot{x}$ , в м/с.

Зависимости

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

`xddot` - Продольный разгон транспортного средства
`scalar`

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

Зависимости

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

`PwrTot` - Тяговая входная степень
`scalar`

Тяговая входная степень, _Ptotal, в В.

Зависимости

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

`ForceTot` - Тяговая входная сила
`scalar`

Тяговая входная сила, _Ftotal, в Н.

Зависимости

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

`Grade` - Угол уклона дороги
`scalar`

Угол уклона дороги, Θ, в град.

Выход

расширить все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

Сигнал				Описание	Значение	Модули
`InertFrm`	`Cg`	`Disp`	`X`	Перемещение CG транспортного средства вдоль фиксированного `X`- ось	Вычисленный	m
			`Y`	Перемещение CG транспортного средства вдоль фиксированного `Y`- ось	`0`	m
			`Z`	Перемещение CG транспортного средства вдоль фиксированного `Z`- ось	Вычисленный	m
		`Vel`	`Xdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль фиксированного `X`- ось	Вычисленный	м/с
			`Ydot`	Скорость CG транспортного средства вдоль фиксированного `Y`- ось	`0`	м/с
			`Zdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль фиксированного `Z`- ось	Вычисленный	м/с
		`Ang`	`phi`	Вращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг неподвижной `X`-ось (крен)	`0`	рад
			`theta`	Вращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг неподвижной `Y`-ось (тангаж)	Вычисленный	рад
			`psi`	Вращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг неподвижной `Z`-ось (yaw)	`0`	рад
`BdyFrm`	`Cg`	`Disp`	`x`	Перемещение CG транспортного средства вдоль неподвижного `x`- ось	Вычисленный	m
			`y`	Перемещение CG транспортного средства вдоль неподвижного `y`- ось	`0`	m
			`z`	Перемещение CG транспортного средства вдоль неподвижного `z`- ось	`0`	m
		`Vel`	`xdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль фиксированного `x`- ось	Вычисленный	м/с
			`ydot`	Скорость CG транспортного средства вдоль фиксированного `y`- ось	`0`	м/с
			`zdot`	Скорость CG транспортного средства вдоль фиксированного `z`- ось	`0`	м/с
		`Acc`	`ax`	Ускорение CG транспортного средства вдоль неподвижного `x`- ось	Вычисленный	gn
			`ay`	Ускорение CG транспортного средства вдоль неподвижного `y`- ось	`0`	gn
			`az`	Ускорение CG транспортного средства вдоль неподвижного `z`- ось	`0`	gn
	`Forces`	`Body`	`Fx`	Сила сетки на транспортном средстве CG вдоль неподвижного `x` транспортного средства- ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Сила сетки на транспортном средстве CG вдоль неподвижного `y` транспортного средства- ось	`0`	N
			`Fz`	Сила сетки на транспортном средстве CG вдоль неподвижного `z` транспортного средства- ось	`0`	N
		`Ext`	`Fx`	Внешняя сила на транспортное средство CG вдоль неподвижного `x` автомобиля- ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Внешняя сила на транспортное средство CG вдоль неподвижного `y` автомобиля- ось	`0`	N
			`Fz`	Внешняя сила на транспортное средство CG вдоль неподвижного `z` автомобиля- ось	`0`	N
		`Drag`	`Fx`	Перетащите силу на CG транспортного средства вдоль фиксированного `x` автомобиля- ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Перетащите силу на CG транспортного средства вдоль фиксированного `y` автомобиля- ось	`0`	N
			`Fz`	Перетащите силу на CG транспортного средства вдоль фиксированного `z` автомобиля- ось	`0`	N
		`Grvty`	`Fx`	Сила тяжести на транспортном средстве CG вдоль неподвижного `x`- ось	Вычисленный	N
			`Fy`	Сила тяжести на транспортном средстве CG вдоль неподвижного `y`- ось	`0`	N
			`Fz`	Сила тяжести на транспортном средстве CG вдоль неподвижного `z`- ось	Вычисленный	N
	`Pwr`	`PwrExt`		Приложенная внешняя степень	Вычисленный	W
	`Pwr`	`Drag`		Потеря степени из-за сопротивления	Вычисленный	W
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrFxExt`		Внешне приложенная степень	_PFxExt	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrFxDrag`		Перетащите мышью степени	_PD	W
	`PwrStored`	`wrStoredGrvty`		Изменение скорости в гравитационной потенциальной энергии	_Pg	W
	`PwrStored`	`PwrStoredxdot`		Скорость изменения продольной кинетической энергии	_Pxdot	W

`xdot` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

Общая продольная скорость транспортного средства, $\dot{x}$ , в м/с.

Зависимости

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

`ForceTot` - Тяговая входная сила
`scalar`

Тяговая входная сила, _Ftotal, в Н.

Зависимости

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

Параметры

расширить все

`Input Mode` - Задайте вход
`Kinematic` (по умолчанию) | `Force` | `Power`

Задайте тип входа.

Kinematic - Блок использует продольную скорость и ускорение транспортного средства, чтобы вычислить тяговую силу и степень. Используйте это строение для силового агрегата, привода и тормозных разработок системы или калибровки компонентов.
Force - Блок использует тяговую силу, чтобы вычислить продольный ход и скорость транспортного средства. Используйте это строение для исследований эффективности на уровне системы, экономии топлива или отслеживания цикла привода.
Power - Блок использует степень двигателя или трансмиссии, чтобы вычислить продольный объем и скорость автомобиля. Используйте это строение для исследований эффективности на уровне системы, экономии топлива или отслеживания цикла привода.

Зависимости

В этой таблице приведены сводные данные по входу портов и строений режимов.

Вход Создает порты

Вход	Создает порты
`Kinematic`	`xdot` `xddot`
`Force`	`Force`
`Power`	`Power`

Kinematic

xdot

xddot

Force

Power

`Mass` - Масса кузова транспортного средства
`1200` (по умолчанию) | `scalar`

Масса кузова транспортного средства, m, в кг.

`Rolling resistance coefficient, a` - Качение
`196` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент сопротивления качению в установившемся режиме, a, в Н.

`Rolling and driveline resistance coefficient, b` - Качение и приводная линия
`2.232` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкий приводной канал и коэффициент сопротивления качению, b, в Н * с/м.

`Aerodynamic drag coefficient, c` - Перетащите мышью
`0.389` (по умолчанию) | `scalar`

Коэффициент аэродинамического сопротивления, c, в Н· с ^ 2/м.

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

Ускорение свободного падения, g, в м/с ^ 2.

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

Продольное начальное положение транспортного средства, в м.

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

Продольная начальная скорость транспортного средства относительно земли, в м/с.

Ссылки

[1] Гиллеспи, Томас. Основы динамики аппарата. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers (SAE), 1992.

[2] Комитет по эффективности и экономии легких транспортных средств. Измерение дорожной нагрузки и симуляция динамометра с использованием методов прибрежного бурения. Стандартные J1263_201003. SAE International, март 2010 года.

Расширенные возможности

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

См. также

Drive Cycle Source | Vehicle Body 1DOF Longitudinal | Vehicle Body 3DOF Longitudinal

Введенный в R2017a

Документация

Vehicle Body Total Road Load

Описание

Динамика

Учет степени

Порты

Вход

`xdot` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

Зависимости

`xddot` - Продольный разгон транспортного средства
`scalar`

Зависимости

`PwrTot` - Тяговая входная степень
`scalar`

Зависимости

`ForceTot` - Тяговая входная сила
`scalar`

Зависимости

`Grade` - Угол уклона дороги
`scalar`

Выход

`Info` - Сигнал шины
автобус

`xdot` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

Зависимости

`ForceTot` - Тяговая входная сила
`scalar`

Зависимости

Параметры

`Input Mode` - Задайте вход
`Kinematic` (по умолчанию) | `Force` | `Power`

Зависимости

`Mass` - Масса кузова транспортного средства
`1200` (по умолчанию) | `scalar`

`Rolling resistance coefficient, a` - Качение
`196` (по умолчанию) | `scalar`

`Rolling and driveline resistance coefficient, b` - Качение и приводная линия
`2.232` (по умолчанию) | `scalar`

`Aerodynamic drag coefficient, c` - Перетащите мышью
`0.389` (по умолчанию) | `scalar`

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

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

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

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

Документация

Vehicle Body Total Road Load

Описание

Динамика

Учет степени

Порты

Вход

xdot - Продольная скорость транспортного средства scalar

Зависимости

xddot - Продольный разгон транспортного средства scalar

Зависимости

PwrTot - Тяговая входная степень scalar

Зависимости

ForceTot - Тяговая входная сила scalar

Зависимости

Grade - Угол уклона дороги scalar

Выход

Info - Сигнал шины автобус

xdot - Продольная скорость транспортного средства scalar

Зависимости

ForceTot - Тяговая входная сила scalar

Зависимости

Параметры

Input Mode - Задайте вход Kinematic (по умолчанию) | Force | Power

Зависимости

Mass - Масса кузова транспортного средства 1200 (по умолчанию) | scalar

Rolling resistance coefficient, a - Качение 196 (по умолчанию) | scalar

Rolling and driveline resistance coefficient, b - Качение и приводная линия 2.232 (по умолчанию) | scalar

Aerodynamic drag coefficient, c - Перетащите мышью 0.389 (по умолчанию) | scalar

Gravitational acceleration, g - Сила тяжести 9.81 (по умолчанию) | scalar

Initial position, x_o - Положение 0 (по умолчанию) | scalar

Initial velocity, xdot_o - Скорость 0 (по умолчанию) | scalar

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`xdot` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

`xddot` - Продольный разгон транспортного средства
`scalar`

`PwrTot` - Тяговая входная степень
`scalar`

`ForceTot` - Тяговая входная сила
`scalar`

`Grade` - Угол уклона дороги
`scalar`

`Info` - Сигнал шины
автобус

`xdot` - Продольная скорость транспортного средства
`scalar`

`ForceTot` - Тяговая входная сила
`scalar`

`Input Mode` - Задайте вход
`Kinematic` (по умолчанию) | `Force` | `Power`

`Mass` - Масса кузова транспортного средства
`1200` (по умолчанию) | `scalar`

`Rolling resistance coefficient, a` - Качение
`196` (по умолчанию) | `scalar`

`Rolling and driveline resistance coefficient, b` - Качение и приводная линия
`2.232` (по умолчанию) | `scalar`

`Aerodynamic drag coefficient, c` - Перетащите мышью
`0.389` (по умолчанию) | `scalar`

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

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

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

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