Vehicle Body

Двухосное транспортное средство с продольной динамикой и движением и регулируемой массой, геометрией и свойствами перетаскивания

развернуть все на странице

Библиотека:
Simscape/Driveline/Шины и автомобили

Описание

Блок Vehicle Body представляет собой двухосный корпус транспортного средства в продольном движении. На транспортное средство может быть одинаковое или разное количество колес на каждой оси. Например, два колеса на передней оси и одно колесо на задней оси. Колеса транспортного средства приняты идентичными по размеру. Транспортное средство может также иметь центр тяжести (CG), который находится на или ниже плоскости перемещения.

Блок учитывает массу тела, аэродинамическое сопротивление, наклон дороги и распределение веса между осями из-за ускорения и профиля дороги. Опционально включают динамику тангажа и подвески. Транспортное средство не перемещается вертикально относительно земли.

Блок имеет опцию включения заданной извне массы и заданной извне инерции. Масса, инерция и центр тяжести кузова транспортного средства могут варьироваться в течение симуляции в ответ на изменения системы.

Модель

Оси транспортного средства параллельны и образуют плоскость. Продольное, x, направление лежит в этой плоскости и перпендикулярно осям. Если транспортное средство двигается по наклонному углу, β нормальное, z, направление не параллельно гравитации, но всегда перпендикулярно продольной плоскости оси.

Этот рисунок и таблица определяют переменные модели движения транспортного средства.

Динамика аппарата и движение

Inclined vehicle body diagram

Переменные модели транспортного средства

Символ	Описание
g	Ускорение свободного падения
β	Угол наклона
m	Масса транспортного средства
h	Высота транспортного средства центра тяжести (CG) над землей
a, b	Расстояние между передней и задней осями, соответственно, от точки нормальной проекции CG транспортного средства до плоскости общей оси
_Vx	Скорость транспортного средства. Когда _Vx > 0, транспортное средство движется вперед. Когда _Vx < 0, транспортное средство движется назад.
_Vw	Скорость ветра. Когда _Vw > 0, ветер встречный. Когда _Vw < 0, ветер попутный.
n	Количество колес на каждой оси
_Fxf, _Fxr	Продольные силы на каждом колесе в передней и задней точках контакта с землей, соответственно
_Fzf, _Fzr	Нормальные силы нагрузки на каждое колесо в передней и задней точках контакта с землей, соответственно
A	Эффективная площадь поперечного сечения лобового транспортного средства
_Cd	Коэффициент аэродинамического сопротивления
ρ	Массовая плотность воздуха
_Fd	Аэродинамическая сила сопротивления

Уравнения

Динамика аппарата

Движение транспортного средства является результатом чистого эффекта всех сил и крутящих моментов, действующих на него. Продольные усилия шин толкают транспортное средство вперед или назад. Весовая mg транспортного средства действует через его центр тяжести (CG). В зависимости от угла наклона, вес тянет транспортное средство к земле и тянет его назад или вперед. Двигается ли транспортное средство вперед или назад, аэродинамическое сопротивление замедляет ее вниз. Для простоты, перетаскивание принято, чтобы действовать через CG.

$m {\dot{V}}_{x} = F_{x} - F_{d} - m g \cdot \sin β$

$F_{x} = n (F_{x f} + F_{x r})$

$F_{d} = \frac{1}{2} C_{d} ρ A {(V_{x} + V_{w})}^{2} \cdot sgn (V_{x} + V_{w})$

Нулевое нормальное ускорение и крутящий момент нулевого тангажа определяют нормальную силу на каждом переднем и заднем колесе.

$F_{z f} = \frac{- h (F_{d} + m g \sin β + m {\dot{V}}_{x}) + b \cdot m g \cos β}{n (a + b)}$

$F_{z r} = \frac{+ h (F_{d} + m g \sin β + m {\dot{V}}_{x}) + a \cdot m g \cos β}{n (a + b)}$

Нормальные силы колеса удовлетворяют $F_{z f} + F_{z r} = m g \frac{\cos β}{n}$ .

Если вы включаете заданную извне массу или инерцию, уравнения смещаются на взвешенное значение входа.

Динамика тангажа

Ускорение тангажа зависит от трех компонентов крутящего момента и инерции транспортного средства:

$α = \frac{(f \cdot h) + (F_{z f} a) - (F_{z r} b)}{J}$

Где:

ɑ - ускорение тангажа.
f - продольная сила.
h - высота центра тяжести при измерении параллельно оси z.
J - инерция.

Если вы выбираете линейную модель для жесткости и демпфирования подвески, блок использует малое угловое приближение для вычисления тангажа. Если вы выбираете модель поиска таблицы, блок использует векторы, которые вы задаете, вычисляют динамику тангажа. Для жёстких упоров см. Translational Hard Stop.

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

В отличие от параметров блоков, переменные не имеют условной видимости. На вкладке Variables перечислены все существующие основные переменные. Если переменная не используется в наборе уравнений, соответствующих выбранному строению блока, значения, заданные для этой переменной, игнорируются.

Ограничения и допущения

Блок Vehicle Body позволяет моделировать только продольную динамику, параллельную земле и ориентированную вдоль направления движения. Транспортное средство принято в тангаже и нормальном равновесии. Блок не моделирует тангаж или вертикальное движение. Таким образом, уравнения предполагают, что колеса никогда не теряют контакт. Это ограничение может привести к отрицательным нормальным силам.

Порты

Вход

расширить все

`W` - Скорость встречного ветра, м/с
скаляр

Входной порт физического сигнала для скорости встречного ветра.

`beta` - Угол наклона дороги, рад
скаляр

Входной порт физического сигнала для угла наклона дороги.

`CG` - Центр тяжести, м
двухэлементный вектор

Входной порт физического сигнала для центра тяжести, в м, заданной извне массы относительно CG кузова транспортного средства.

Зависимости

Этот порт видим только, когда параметр Externally-defined additional mass в настройках Main установлен на On.

`M` - Масса, кг
скаляр

Входной порт физического сигнала для массы, в кг, заданной извне.

Зависимости

Этот порт видим только, когда параметр Externally-defined additional mass в настройках Main установлен на On.

`J` - Внешний момент инерции, кг * м ^ 2
скаляр

Входной порт физического сигнала для момента инерции, в кг * м ^ 2, заданной извне массы.

Зависимости

Этот порт видим только, когда Externally-defined additional mass параметр в Main параметрах настройки и Pitch dynamics параметр в Pitch параметрах настройки оба установлены в On.

Выход

расширить все

`V` - Продольная скорость, м/с
скаляр

Выходной порт физического сигнала для продольной скорости транспортного средства.

`NF` - Нормальная сила передней оси, N
скаляр

Выходной порт физического сигнала для нормальной силы на передней оси. Усилия на колесе считаются положительными, если они действуют вниз.

`NR` - Нормальная сила заднего моста, N
скаляр

Выходной порт физического сигнала для нормальной силы на задней оси. Усилия на колесе считаются положительными, если они действуют вниз.

Сохранение

расширить все

`H` - Горизонтальное движение
механический поступательный

Порт сопоставлен с горизонтальным движением кузова транспортного средства. Соедините тяговое движение шины с этим портом.

Параметры

расширить все

Главный

`Mass` - Масса транспортного средства
`1200` `kg` (по умолчанию)

Масса транспортного средства.

`Number of wheels per axle` - Количество колес
`2` (по умолчанию) | скалярное число или двухэлементный массив

Количество колес на передней и задней осях. Если вход является скалярным числом, счетчики колес передней и задней осей приняты одинаковыми. Для примера, если вход 2каждый передний и задний мосты приняты имеющими два колеса.

Если вход является массивом с двумя элементами, первый номер является количеством колес передней оси, а второй - количеством колес задней оси. Для примера, если вход является массивом [2,1]затем передняя ось принимается имеющей два колеса, а задняя ось - одно колесо.

`Horizontal distance from CG to front axle` - Расстояние между CG и передней осью
`1.4` `m` (по умолчанию)

Горизонтальное расстояние, a, от центра тяжести до оси переднего колеса транспортного средства.

`Horizontal distance from CG to rear axle` - расстояние между CG и задней осью
`1.6` `m` (по умолчанию)

Горизонтальное расстояние, b, от центра тяжести до оси заднего колеса транспортного средства.

`CG height above ground` - Расстояние от CG до земли
`0.5` `m` (по умолчанию)

Расстояние, h, между центром тяжести транспортного средства и землей.

`Gravitational acceleration` - Ускорение свободного падения
`9.81` `m/s^2` (по умолчанию)

Ускорение от силы свободного падения, действующей в центре тяжести транспортного средства.

`Externally-defined additional mass` - Опция переменной массы
`Off` (по умолчанию) | `On`

Опция включения в качестве варианта времени или события массы, которая влияет на массу и CG кузова транспортного средства.

Зависимости

Порты CG, M и J видны только, когда для этого параметра задано значение On. Экспозиция порта J также требует, чтобы вы выбрали On для параметра Pitch dynamics в настройках Pitch.

`Negative normal force warning` - Предупреждение
`Off` (по умолчанию) | `On`

Чтобы увидеть предупреждение, когда блок вычисляет отрицательные значения для нормальной силы во время симуляции, выберите On. Блок может генерировать отрицательные силы, потому что уравнения предполагают, что колеса никогда не теряют контакт.

Сопротивление

`Frontal area` - Эффективная площадь поперечного сечения
`3` `m^2` (по умолчанию)

Эффективная площадь поперечного сечения, A, представленная транспортным средством в продольном движении. Блок использует это значение, чтобы вычислить аэродинамическую силу сопротивления на транспортном средстве.

`Drag coefficient` - Коэффициент аэродинамического сопротивления
`0.4` (по умолчанию)

Коэффициент аэродинамического сопротивления, C д. Блок использует это значение, чтобы вычислить аэродинамическую силу сопротивления на транспортном средстве.

`Air density` - Плотность окружающего воздуха
`1.18` `kg/m^3` (по умолчанию)

Плотность воздуха, который окружает транспортное средство.

Тангаж

Таблица показывает, как видимость некоторых параметров зависит от опции, которую вы выбираете для других параметров. Чтобы узнать, как считать таблицу, см. «Параметры».

Зависимости параметров тангажа

Pitch
Динамика тангажа - Выбор `Off` или `On`
Прочь	На
	Тангажный момент инерции
	Модель подвески - Выбор `Linear` или `By table lookup`
	Линейный	Поиском по таблице
	Жесткость передней подвески	Вектор силы жесткости передней подвески
	Демпфирование передней подвески	Вектор деформации передней подвески
	Жесткость задней подвески	Вектор силы демпфирования передней подвески
	Демпфирование задней подвески	Вектор скорости передней подвески
		Вектор силы жесткости задней подвески
		Вектор деформации задней подвески
		Вектор силы демпфирования задней подвески
		Вектор скорости задней подвески
		Метод интерполяции
		Метод экстраполяции
	Жёсткий упор - Выбор `Off` или `On`
	Прочь	На
		Передняя верхняя граница
		Передняя нижняя граница
		Передняя упругость контакта
		Демпфирование контакта спереди
		Задняя верхняя граница
		Задняя нижняя граница
		Задняя упругость контакта
		Демпфирование заднего контакта
	Начальный тангаж
	Начальная скорость тангажа

`Pitch dynamics` - Моделирование динамики тангажа
`Off` (по умолчанию) | `On`

Опция для моделирования динамики тангажа.

Зависимости

Выбор On для этого параметра включает параметры для:

Модель подвески
Жёсткий упор
Начальные условия тангажа

Порт J видим только, когда для этого параметра задано значение On. Экспозиция порта J также требует, чтобы вы выбрали On для параметра Externally-defined additional mass в настройках Main.

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Pitch moment of inertia` - Тангажный момент инерции
`4000` `kg/m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Момент инерции для вычисления тангажа.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы задаете Pitch dynamics On.

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Suspension model` - Метод параметризации подвески
`Linear` (по умолчанию) | `Table lookup`

Метод параметризации для моделирования подвески.

Параметризация подвески осуществляется с помощью данных о жесткости и демпфировании. Чтобы задать данные с помощью скалярных значений, выберите Linear. Чтобы задать данные с помощью векторных значений, выберите By table lookup.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы задаете Pitch dynamics On.

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front suspension stiffness` - Жесткость передней подвески
`1e4` `N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Жесткость передней подвески на ось.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с Linear

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front suspension damping` - Демпфирование передней подвески
`1e4N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Демпфирование передней подвески на ось.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с Linear

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear suspension stiffness` - Жесткость задней подвески
`1e4` `N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Жесткость задней подвески на ось.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с Linear

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear suspension damping` - Демпфирование задней подвески
`1e4` `N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Демпфирование задней подвески на ось.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с Linear

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front suspension stiffness force vector` - Сила жесткости передней подвески
`[-2000, -1000, 0, 1000, 2000]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

Сила жесткости передней подвески. Задайте выходные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Количество элементов в векторе выхода должно совпадать с количеством элементов в векторе входа. Параметр входа вектора является параметром Front suspension deformation vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front suspension deformation vector` - Деформация передней подвески
`[-.4, -.2, 0, .2, .4]` `m` (по умолчанию) | увеличение вектора

Деформация передней подвески, заданная в терминах перемещения. Задайте входные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Значения элементов в векторе должны увеличиться слева направо. Минимальное количество элементов в векторе зависит от выбранного метода интерполяции. Для линейной интерполяции предоставьте как минимум два элемента. Для сплайна-интерполяции предоставьте по крайней мере три элемента. Параметр выхода вектора является параметром Front suspension stiffness force vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front suspension damping force vector` - Усилие демпфирования передней подвески
`[-200, -100, 0, 100, 200]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

Демпфирующее усилие передней подвески. Задайте выходные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Количество элементов в векторе выхода должно совпадать с количеством элементов в векторе входа. Параметр входа вектора является параметром Front suspension velocity vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front suspension velocity vector` - Скорость передней подвески
`[-4, -2, 0, 2, 4]` `m/s` (по умолчанию) | увеличение вектора

Скорость передней подвески. Задайте входные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Значения элементов в векторе должны увеличиться слева направо. Минимальное количество элементов в векторе зависит от выбранного метода интерполяции. Для линейной интерполяции предоставьте как минимум два элемента. Для сплайна-интерполяции предоставьте по крайней мере три элемента. Параметр выхода вектора является параметром Front suspension damping force vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear suspension stiffness force vector` - сила жесткости задней подвески
`[-2000, -1000, 0, 1000, 2000]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

Сила жесткости задней подвески. Задайте выходные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Количество элементов в векторе выхода должно совпадать с количеством элементов в векторе входа. Параметр входа вектора является параметром Rear suspension deformation vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear suspension deformation vector` - Деформация задней подвески
`[-.4, -.2, 0, .2, .4]` `m` (по умолчанию) | увеличение вектора

Деформация задней подвески, заданная в части хода. Задайте входные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Значения элементов в векторе должны увеличиться слева направо. Минимальное количество элементов в векторе зависит от выбранного метода интерполяции. Для линейной интерполяции предоставьте как минимум два элемента. Для сплайна-интерполяции предоставьте по крайней мере три элемента. Параметр выхода вектора является параметром Rear suspension stiffness force vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear suspension damping force vector` - сила демпфирования задней подвески
`[-200, -100, 0, 100, 200]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

Демпфирующее усилие задней подвески. Задайте выходные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Количество элементов в векторе выхода должно совпадать с количеством элементов в векторе входа. Параметр входа вектора является параметром Rear suspension velocity vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear suspension velocity vector` - Скорость задней подвески
`[-4, -2, 0, 2, 4]` `m/s` (по умолчанию) | увеличение вектора

Скорость задней подвески. Задайте входные значения для интерполяционной таблицы в виде вектора. Значения элементов в векторе должны увеличиться слева направо. Минимальное количество элементов в векторе зависит от выбранного метода интерполяции. Для линейной интерполяции предоставьте как минимум два элемента. Для сплайна-интерполяции предоставьте по крайней мере три элемента. Параметр выхода вектора является параметром Rear suspension damping force vector.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`linear` (по умолчанию) | `smooth`

Методы интерполяции для аппроксимации значения выхода, когда значение входа находится между двумя последовательными точками решетки:

Linear - Выберите эту опцию по умолчанию, чтобы получить лучшую эффективность. Задайте по крайней мере два значения для размерности.
Smooth - Выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка. Задайте по крайней мере три значения для размерности.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах интерполяции смотрите PS Lookup Table (1D) блочной страницы с описанием.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции
`linear` (по умолчанию) | `smooth`

Метод экстраполяции для определения значения выхода, когда значение входа находится вне диапазона, заданного в списке аргументов:

Linear - Создает кривую с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на контуре с областью интерполяции.
Nearest - Создает экстраполяцию, которая не идет выше высшей точки в данных или ниже самой нижней точки в данных.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах экстраполяции см. PS Lookup Table (1D) блочной страницы с описанием.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Suspension model с By table lookup

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Hard stop` - Опция жесткого моделирования
`Off` (по умолчанию) | `On`

Опция для моделирования жестких упоров для передней и задней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете Pitch dynamics на On:

Выбор On для этого параметра включают параметры для переднего и заднего жёстких упоров:

Верхняя граница
Нижняя граница
Упругость контакта
Контактное демпфирование

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front upper bound` - Верхняя граница передней подвески жесткого упора
`.25` (по умолчанию)

Верхняя граница жёсткого упора для передней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front lower bound` - Передняя нижняя граница транспортного средства
`-.25` (по умолчанию)

Нижняя граница жёсткого упора для передней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front contact stiffness` - Жесткость переднего контакта транспортного средства
`1e6` (по умолчанию)

Упругость контакта жёсткого упора для передней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Front contact damping` - Демпфирование переднего контакта транспортного средства
`150` (по умолчанию)

Контактное демпфирование жёсткого упора для передней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear upper bound` - Задняя верхняя граница транспортного средства
`.25` (по умолчанию)

Верхняя граница жёсткого упора для задней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear lower bound` - Задняя нижняя граница транспортного средства
`-.25` (по умолчанию)

Нижняя граница жёсткого упора для задней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear contact stiffness` - Жесткость заднего контакта транспортного средства
`1e6` (по умолчанию)

Упругость контакта жёсткого упора для задней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Rear contact damping` - Демпфирование заднего контакта транспортного средства
`150` (по умолчанию)

Контактное демпфирование жёсткого упора задней подвески.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы устанавливаете обе эти опции:

Pitch dynamics с On
Hard stop с On

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Initial pitch` - Тангаж в начале симуляции
`0` `rad` (по умолчанию)

Тангаж в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы задаете Pitch dynamics On.

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

`Initial pitch rate` - Скорость тангажа в начале симуляции
`0` `rad/s` (по умолчанию)

Скорость тангажа в начале симуляции.

Зависимости

Этот параметр активируется, когда вы задаете Pitch dynamics On.

Для получения дополнительной информации см. таблицу Зависимости параметров тангажа.

Примеры моделей

Транспортное средство с двойной коробкой передач

А транспортное средство с пятиступенчатой автоматической коробкой передач с двумя сцеплениями. Контроллер трансмиссии преобразует отклонение педали в требуемый крутящий момент. Этот требуемый крутящий момент затем передается в управление двигателем. Отклонение педали и скорость транспортного средства также используются контроллером трансмиссии, чтобы определить, когда должны происходить сдвиги передач. Зубчатые сдвиги осуществляются через две муфты, при этом давление одной муфты растёт, а другой муфты растёт вниз. Предварительный выбор передачи через собачьи муфты гарантирует, что правильная передача будет полностью выбрана до включения постоянной муфты.

Транспортное средство с четырехскоростной коробкой передач

Комплектное транспортное средство с Simscape™ компонентами Driveline™, включая двигатель, ходовую часть, четырехступенчатую коробку передач, шины и продольную динамику аппарата. Контроллер трансмиссии реализован как конечный автомат в Stateflow ®, выбирая передачу на основе дросселя и скорости транспортного средства.

Транспортное средство с полным приводом

Полноприводное транспортное средство, начиная с отдыха и поднимаясь на 15 степени наклона. Первоначально транспортное средство катится назад, пока двигатель не развивает достаточный крутящий момент для противодействия наклону. Динамику податливости шин можно увидеть, когда транспортное средство начинает ускоряться. Вариант модели, выбранный для всех шин, может быть установлен в модель шины Simple, Friction Parameterized или Magic Formula с помощью гиперссылок в модели.

Транспортное средство с механической коробкой передач

А транспортное средство, который имеет четырехскоростную механическую коробку передач. Ключевыми элементами передачи являются четыре синхронизатора. При включении или разъединении этих синхронизаторов и связанных с ними собачьих муфт передача обеспечивает четыре отношения 3.581, 2.022, 1.384 и 1, соответственно. Синхронизаторы моделируются с помощью блоков Cone Clutch и Dog Clutch.

Расширенные возможности

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

См. также

Tire (Friction Parameterized) | Tire (Magic Formula) | Tire (Simple) | Tire-Road Interaction (Magic Formula) | Translational Hard Stop

Документация

Vehicle Body

Описание

Модель

Уравнения

Переменные

Ограничения и допущения

Порты

Вход

W - Скорость встречного ветра, м/с скаляр

beta - Угол наклона дороги, рад скаляр

CG - Центр тяжести, м двухэлементный вектор

Зависимости

M - Масса, кг скаляр

Зависимости

J - Внешний момент инерции, кг * м ^ 2 скаляр

Зависимости

Выход

V - Продольная скорость, м/с скаляр

NF - Нормальная сила передней оси, N скаляр

NR - Нормальная сила заднего моста, N скаляр

Сохранение

H - Горизонтальное движение механический поступательный

Параметры

Главный

Mass - Масса транспортного средства 1200 kg (по умолчанию)

Number of wheels per axle - Количество колес 2 (по умолчанию) | скалярное число или двухэлементный массив

Horizontal distance from CG to front axle - Расстояние между CG и передней осью 1.4 m (по умолчанию)

Horizontal distance from CG to rear axle - расстояние между CG и задней осью 1.6 m (по умолчанию)

CG height above ground - Расстояние от CG до земли 0.5 m (по умолчанию)

Gravitational acceleration - Ускорение свободного падения 9.81 m/s^2 (по умолчанию)

Externally-defined additional mass - Опция переменной массы Off (по умолчанию) | On

Зависимости

Negative normal force warning - Предупреждение Off (по умолчанию) | On

Сопротивление

Frontal area - Эффективная площадь поперечного сечения 3 m^2 (по умолчанию)

Drag coefficient - Коэффициент аэродинамического сопротивления 0.4 (по умолчанию)

Air density - Плотность окружающего воздуха 1.18 kg/m^3 (по умолчанию)

Тангаж

Pitch dynamics - Моделирование динамики тангажа Off (по умолчанию) | On

Зависимости

Pitch moment of inertia - Тангажный момент инерции 4000 kg/m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Suspension model - Метод параметризации подвески Linear (по умолчанию) | Table lookup

Зависимости

Front suspension stiffness - Жесткость передней подвески 1e4 N/m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Front suspension damping - Демпфирование передней подвески 1e4N/(m/s) (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rear suspension stiffness - Жесткость задней подвески 1e4 N/m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Rear suspension damping - Демпфирование задней подвески 1e4 N/(m/s) (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Front suspension stiffness force vector - Сила жесткости передней подвески [-2000, -1000, 0, 1000, 2000] N (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Front suspension deformation vector - Деформация передней подвески [-.4, -.2, 0, .2, .4] m (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Front suspension damping force vector - Усилие демпфирования передней подвески [-200, -100, 0, 100, 200] N (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Front suspension velocity vector - Скорость передней подвески [-4, -2, 0, 2, 4] m/s (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Rear suspension stiffness force vector - сила жесткости задней подвески [-2000, -1000, 0, 1000, 2000] N (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Rear suspension deformation vector - Деформация задней подвески [-.4, -.2, 0, .2, .4] m (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Rear suspension damping force vector - сила демпфирования задней подвески [-200, -100, 0, 100, 200] N (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Rear suspension velocity vector - Скорость задней подвески [-4, -2, 0, 2, 4] m/s (по умолчанию) | увеличение вектора

Зависимости

Interpolation method - Метод интерполяции linear (по умолчанию) | smooth

Зависимости

Extrapolation method - Метод экстраполяции linear (по умолчанию) | smooth

Зависимости

Hard stop - Опция жесткого моделирования Off (по умолчанию) | On

Зависимости

Front upper bound - Верхняя граница передней подвески жесткого упора .25 (по умолчанию)

Зависимости

Front lower bound - Передняя нижняя граница транспортного средства -.25 (по умолчанию)

Зависимости

Front contact stiffness - Жесткость переднего контакта транспортного средства 1e6 (по умолчанию)

`W` - Скорость встречного ветра, м/с
скаляр

`beta` - Угол наклона дороги, рад
скаляр

`CG` - Центр тяжести, м
двухэлементный вектор

`M` - Масса, кг
скаляр

`J` - Внешний момент инерции, кг * м ^ 2
скаляр

`V` - Продольная скорость, м/с
скаляр

`NF` - Нормальная сила передней оси, N
скаляр

`NR` - Нормальная сила заднего моста, N
скаляр

`H` - Горизонтальное движение
механический поступательный

`Mass` - Масса транспортного средства
`1200` `kg` (по умолчанию)

`Number of wheels per axle` - Количество колес
`2` (по умолчанию) | скалярное число или двухэлементный массив

`Horizontal distance from CG to front axle` - Расстояние между CG и передней осью
`1.4` `m` (по умолчанию)

`Horizontal distance from CG to rear axle` - расстояние между CG и задней осью
`1.6` `m` (по умолчанию)

`CG height above ground` - Расстояние от CG до земли
`0.5` `m` (по умолчанию)

`Gravitational acceleration` - Ускорение свободного падения
`9.81` `m/s^2` (по умолчанию)

`Externally-defined additional mass` - Опция переменной массы
`Off` (по умолчанию) | `On`

`Negative normal force warning` - Предупреждение
`Off` (по умолчанию) | `On`

`Frontal area` - Эффективная площадь поперечного сечения
`3` `m^2` (по умолчанию)

`Drag coefficient` - Коэффициент аэродинамического сопротивления
`0.4` (по умолчанию)

`Air density` - Плотность окружающего воздуха
`1.18` `kg/m^3` (по умолчанию)

`Pitch dynamics` - Моделирование динамики тангажа
`Off` (по умолчанию) | `On`

`Pitch moment of inertia` - Тангажный момент инерции
`4000` `kg/m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Suspension model` - Метод параметризации подвески
`Linear` (по умолчанию) | `Table lookup`

`Front suspension stiffness` - Жесткость передней подвески
`1e4` `N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Front suspension damping` - Демпфирование передней подвески
`1e4N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rear suspension stiffness` - Жесткость задней подвески
`1e4` `N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rear suspension damping` - Демпфирование задней подвески
`1e4` `N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Front suspension stiffness force vector` - Сила жесткости передней подвески
`[-2000, -1000, 0, 1000, 2000]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Front suspension deformation vector` - Деформация передней подвески
`[-.4, -.2, 0, .2, .4]` `m` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Front suspension damping force vector` - Усилие демпфирования передней подвески
`[-200, -100, 0, 100, 200]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Front suspension velocity vector` - Скорость передней подвески
`[-4, -2, 0, 2, 4]` `m/s` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Rear suspension stiffness force vector` - сила жесткости задней подвески
`[-2000, -1000, 0, 1000, 2000]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Rear suspension deformation vector` - Деформация задней подвески
`[-.4, -.2, 0, .2, .4]` `m` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Rear suspension damping force vector` - сила демпфирования задней подвески
`[-200, -100, 0, 100, 200]` `N` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Rear suspension velocity vector` - Скорость задней подвески
`[-4, -2, 0, 2, 4]` `m/s` (по умолчанию) | увеличение вектора

`Interpolation method` - Метод интерполяции
`linear` (по умолчанию) | `smooth`

`Extrapolation method` - Метод экстраполяции
`linear` (по умолчанию) | `smooth`

`Hard stop` - Опция жесткого моделирования
`Off` (по умолчанию) | `On`

`Front upper bound` - Верхняя граница передней подвески жесткого упора
`.25` (по умолчанию)

`Front lower bound` - Передняя нижняя граница транспортного средства
`-.25` (по умолчанию)

`Front contact stiffness` - Жесткость переднего контакта транспортного средства
`1e6` (по умолчанию)

`Front contact damping` - Демпфирование переднего контакта транспортного средства
`150` (по умолчанию)

`Rear upper bound` - Задняя верхняя граница транспортного средства
`.25` (по умолчанию)

`Rear lower bound` - Задняя нижняя граница транспортного средства
`-.25` (по умолчанию)

`Rear contact stiffness` - Жесткость заднего контакта транспортного средства
`1e6` (по умолчанию)

`Rear contact damping` - Демпфирование заднего контакта транспортного средства
`150` (по умолчанию)

`Initial pitch` - Тангаж в начале симуляции
`0` `rad` (по умолчанию)

`Initial pitch rate` - Скорость тангажа в начале симуляции
`0` `rad/s` (по умолчанию)

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