Vehicle Body 6DOF

Двухосный корпус транспортного средства с поступательным и вращательным движением

  • Библиотека:
  • Динамика автомобиля транспортное средство

  • Vehicle Body 6DOF block

Описание

Блок Vehicle Body 6DOF реализует модель жесткого двухосного кузова транспортного средства с шестью степенями свободы (DOF), чтобы вычислить продольное, боковое, вертикальное, тангаж, крен и движение рыскания. Блок учитывает массу тела, инерцию, аэродинамическое сопротивление, наклон дороги и распределение веса между осями из-за подвески и внешних сил и моментов. Используйте параметры Inertial Loads для анализа динамики аппарата при различных условиях загрузки.

Можно подключить блок к виртуальным датчикам, системе подвески или внешним системам, таким как приводы управления телом. Используйте блок Vehicle Body 6DOF в исследованиях езды и обработки, чтобы смоделировать эффекты сил сопротивления, загрузки пассажиров и расположения точек подвески подвески.

Чтобы создать дополнительные порты входа, под Input signals выберите эти параметры блоков.

Параметр

Input portОписание
Front hitch forcesFhF

Сила сцепки, приложенная к корпусу в месте передней сцепки, FhFx, FhFy и FhFz, в неподвижной системе координат автомобиля

Front hitch momentsMhF

Момент сцепки в местоположении передней сцепки, MhFx, MhFy и MhFz, вокруг неподвижной системы координат автомобиля

Rear hitch forcesFhR

Сила сцепления, приложенная к корпусу в месте задней сцепки, FhRx, FhRy и FhRz, в неподвижной системе координат автомобиля

Rear hitch momentsMhR

Момент сцепки в месте задней сцепки, MhRx, MhRy и MhRz, вокруг неподвижной системы координат автомобиля

Инерционные нагрузки

Для анализа динамики аппарата при различных условиях загрузки используйте параметры Inertial Loads. В частности, можно задать следующие нагрузки:

  • Передняя силовая установка

  • Пассажиры передней и задней строки

  • Накладной груз

  • Задний груз

Для каждой из нагрузок можно задать массу, расположение и инерцию.

Рисунки обеспечивают расположение нагрузки и размерности параметра транспортного средства. Таблица содержит соответствующие настройки знака параметра местоположения.

Top down and side views of vehicle showing load locations

В этой таблице приведены настройки параметров, которые задают местоположения нагрузок, обозначенные точками. Для расположения блок использует этот вектор расстояния:

  • Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

  • Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Груз

Параметр

Расположение примера

Фронт

Distance vector from front axle, z1R

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

  • z1R(1,2)>0 - Правая осевая линия транспортного средства

  • z1R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Наверху

Distance vector from front axle, z2R

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

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

  • z2R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Строка 1, левая сторона

Distance vector from front axle, z3R

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

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

  • z3R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Строка 1, правая сторона

Distance vector from front axle, z4R

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

  • z4R(1,2)>0 - Правая осевая линия транспортного средства

  • z4R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Строка 2, левая сторона

Distance vector from front axle, z5R

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

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

  • z5R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Строка 2, правая сторона

Distance vector from front axle, z6R

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

  • z6R(1,2)>0 - Правая осевая линия транспортного средства

  • z6R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Задняя часть

Distance vector from front axle, z7R

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

  • z7R(1,2)>0 - Правая осевая линия транспортного средства

  • z7R(1,3)>0 - Над подвеской передней оси

Уравнения Движения

Чтобы определить транспортное средство движение, блок реализует вычисления для твердой динамики аппарата тела, сопротивления ветра, инерционных нагрузок и координатных преобразований. Корпус-фиксированный и машина-фиксированный являются одинаковыми системами координат.

Блок Vehicle Body 6DOF рассматривает вращение фиксированной по телу координатной системы координат вокруг плоской фиксированной по земле инерционной системы отсчета. Источник координатной системы координат тела является транспортным средством центром тяжести тела.

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

Блок использует это уравнение, чтобы вычислить поступательное движение фиксированной в теле координатной системы координат, где приложенные силы [Fx Fy Fz]T находятся в неподвижной системе координат, и масса тела, m, принята постоянной.

F¯b=[FxFyFz]=m(V¯˙b+ω¯×V¯b)M¯b=[LMN]=Iω¯˙+ω¯×(Iω¯)I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Чтобы определить связь между вектором скорости вращения с фиксированным телом, [p q r]Tи скорость изменения углов Эйлера, [ϕ˙θ˙ψ˙]Tблок разрешает скорости Эйлера в фиксированную систему координат тела.

[pqr]=[ϕ˙00]+[1000cosϕsinϕ0sinϕcosϕ][0θ˙0]+[1000cosϕsinϕ0sinϕcosϕ][cosθ0sinθ010sinθ0cosθ][00ψ˙]J1[ϕ˙θ˙ψ˙]

Инвертирование J дает необходимую зависимость, чтобы определить вектор скорости Эйлера.

[ϕ˙θ˙ψ˙]=J[pqr]=[1(sinϕtanθ)(cosϕtanθ)0cosϕsinϕ0sinϕcosθcosϕcosθ][pqr]

Приложенные силы и моменты являются суммой сил сопротивления, гравитационных, внешних и подвесных сил.

F¯b=[FxFyFz]=[FdxFdyFdz]+[FgxFgyFgz]+[FextxFextyFextz]+[FFLxFFLyFFLz]+[FFRxFFRyFFRz]+[FRLxFRLyFRLz]+[FRRxFRRyFRRz]M¯b=[MxMyMz]=[MdxMdyMdz]+[MextxMextyMextz]+[MFLxMFLyMFLz]+[MFRxMFRyMFRz]+[MRLxMRLyMRLz]+[MRRxMRRyMRRz]+M¯F

ВычислениеРеализация

Загрузка масс и инерций

Блок использует теорему о параллельной оси, чтобы разрешить отдельные массы нагрузки и инерцию с транспортным средством массой и инерцией.

Jij=Iij+m(|R|2δijRiRj)

Гравитационные силы, Fg

Блок использует матрицу косинуса направления (DCM), чтобы преобразовать гравитационный вектор в инерционно-фиксированной системе координат в фиксированную систему координат тела.

Перетащите силы, Fd и моменты, Md

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

w¯=(x˙bwx)2+(x˙ywx)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, Fin и моменты, Min

Внешние силы и моменты вводятся через порты FExt и MExt.

Силы и моменты подвески

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

  • FFL, MFL - Спереди слева

  • FFR, MFR - Спереди справа

  • FRL, MRL - Задняя левая

  • FRR, MRR - Задняя правая

В уравнениях используются эти переменные.

x,x˙,x¨

Перемещение, скорость и ускорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси X

y,y˙,y¨

Перемещение, скорость и ускорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Y

z,z˙,z¨

Перемещение, скорость и ускорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Z автомобиля

φ

Вращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле оси X (крен)

θ

Вращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле оси Y (тангаж)

ψ

Вращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле оси Z (рыскание)

FFLx, FFLy, FFLz

Силы подвески, приложенные к передней левой точке подвески вдоль фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

FFRx, FFRy, FFRz

Силы подвески, приложенные к передней правой точке подвески вдоль фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

FRLx, FRLy, FRLz

Силы подвески, приложенные к задней левой точке подвески вдоль фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

FRRx, FRRy, FRRz

Силы подвески, приложенные к задней правой точке подвески вдоль фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

MFx, FFy, FFz

Моменты подвески, приложенные к CM автомобиля, относительно фиксированных в транспортном средстве осей X, Y и Z

Fextx, Fexty, Fextz

Внешние силы, приложенные к CM транспортные средства вдоль фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

Fdx, Fdy, Fdz

Силы перетаскивания, приложенные к транспортные средства, вдоль фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

Mextx, Mexty, Mextz

Внешний момент вокруг CM транспортного средства относительно фиксированных в транспортном средстве осей X, Y и Z

Mdx, Mdy, Mdz

Перетащите момент вокруг CM транспортного средства вокруг фиксированных осей X, Y и Z автомобиля

I

Моменты инерции тела транспортного средства

a, b

Расстояние между передним и задним колесами, соответственно, от точки нормальной проекции CM транспортного средства до плоскости общей оси

d

Боковое расстояние от геометрической осевой линии до центра масс вдоль фиксированной оси Y автомобиля

h

Высота транспортного средства CM над плоскостью оси

hh

Высота сцепки над плоскостью оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

dh

Продольное расстояние сцепки от точки нормальной проекции тягача CG до плоскости общей оси

hl

Боковое расстояние от центра масс до зацепления вдоль фиксированной по оси Y транспортного средства.

wF, wR

Ширина передней и задней дорожек

Cd

Коэффициент сопротивления воздуха, действующий вдоль фиксированной оси X автомобиля

Cs

Коэффициент сопротивления воздуха, действующий вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

ClКоэффициент сопротивления воздуха, действующий вдоль фиксированной оси Z автомобиля
Crm

Перетащите воздух крена момент, действующий вокруг фиксированной оси X автомобиля

Cpm

Момент тангажа сопротивления воздуха, действующий вокруг фиксированной по оси Y автомобиля

Cym

Сопротивление воздуха рыскания момент, действующий вокруг фиксированной оси Z автомобиля

Af

Фронтальная область

RУдельная атмосферная газовая константа
TТемпература воздуха окружающей среды
PabsАбсолютное давление окружающей среды
wx, wy, wz

Скорость ветра вдоль фиксированной оси X -, Y - и Z

Wx, Wy, Wz

Скорость ветра по инерционным осям X -, Y - и Z

Порты

Вход

расширить все

Силы продольной, боковой и вертикальной подвески подвески, приложенные к транспортному средству в местоположении точки подвески, в N. Размерностей сигнала [3x4].

FSusp=[FFLxFFRxFRLxFRRxFFLyFFRyFRLyFRRyFFLzFFRzFRLzFRRz]

Элемент массиваОсьСледОсь Силы
FSusp(1,1)ФронтЛевыйФиксированная ось X автомобиля (продольная)
FSusp(1,2)ФронтПравильно
FSusp(1,3)Задняя частьЛевый
FSusp(1,4)Задняя частьПравильно
FSusp(2,1)ФронтЛевыйФиксированная ось Y автомобиля (боковая)
FSusp(2,2)ФронтПравильно
FSusp(2,3)Задняя частьЛевый
FSusp(2,4)Задняя частьПравильно
FSusp(3,1)ФронтЛевыйФиксированная ось Z автомобиля (вертикальная)
FSusp(3,2)ФронтПравильно
FSusp(3,3)Задняя частьЛевый
FSusp(3,4)Задняя частьПравильно

Моменты продольной, боковой и вертикальной подвески подвески, приложенные к транспортному средству в точке подвески, в Н· м. Размерности сигнала [3x4].

MSusp=[MFLxMFRxMRLxMRRxMFLyMFRyMRLyMRRyMFLzMFRzMRLzMRRz]

Элемент массиваОсьСледОсь Момента
MSusp(1,1)ФронтЛевыйФиксированная ось X автомобиля (продольная)
MSusp(1,2)ФронтПравильно
MSusp(1,3)Задняя частьЛевый
MSusp(1,4)Задняя частьПравильно
MSusp(2,1)ФронтЛевыйФиксированная ось Y автомобиля (боковая)
MSusp(2,2)ФронтПравильно
MSusp(2,3)Задняя частьЛевый
MSusp(2,4)Задняя частьПравильно
MSusp(3,1)ФронтЛевыйФиксированная ось Z автомобиля (вертикальная)
MSusp(3,2)ФронтПравильно
MSusp(3,3)Задняя частьЛевый
MSusp(3,4)Задняя частьПравильно

Внешние силы на транспортном средстве, в N, указываются как 1-by-3 или 3-by-1 вектор.

FExt=Fext=[FextxFextyFextz]or[FextxFextyFextz]

Элемент массиваОсь Силы

FExt(1,1)

Фиксированная ось X автомобиля (продольная)

FExt(1,2) или FExt(2,1)

Фиксированная ось Y автомобиля (боковая)

FExt(1,3) или FExt(3,1)

Фиксированная ось Z автомобиля (вертикальная)

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

MExt=Mext=[MextxMextyMextz]or[MextxMextyMextz]

Элемент массиваОсь Силы
MExt(1,1)Фиксированная ось X автомобиля (продольная)

MExt(1,2) или MExt(2,1)

Фиксированная ось Y автомобиля (боковая)

MExt(1,3) или MExt(3,1)

Фиксированная ось Z автомобиля (вертикальная)

Сила сцепки, приложенная к корпусу в месте сцепки, Fhx, Fhy, Fhz, в неподвижной системе координат автомобиля, в N, заданная как 1-by-3 или 3-by-1 массив.

Зависимости

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

Момент сцепки в месте сцепки, Mhx, Mhy, Mhz, о неподвижной системе координат автомобиля, в Н· м, задается 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, задается как 1-by-3 или 3-by-1 массив.

Температура окружающего воздуха, Tair, в K, задается в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, в разделе Environment выберите Air temperature.

Выход

расширить все

Сигнал шины, содержащий эти блоки значения.

СигналОписаниеЗначениеМодули
InertFrmCgDispXПеремещение CM транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение CM транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m

ZПеремещение CM транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость CM транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с

YdotСкорость CM транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость CM транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
AngphiВращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле оси X (крен)

Вычисленный

рад
thetaВращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле оси Y (тангаж)

Вычисленный

рад
psiВращение неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле оси Z (рыскание)

Вычисленный

рад
FrntAxlLftDispXПеремещение передней левой оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение передней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение передней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость передней левой оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость передней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость передней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
RghtDispXПеремещение передней правой оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение передней правой оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение передней правой оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость передней правой оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость передней правой оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость передней правой оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
RearAxlLftDispXПеремещение задней левой оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение задней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение задней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость задней левой оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость задней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость задней левой оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
RghtDispXПеремещение заднего правого моста вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YПеремещение заднего правого моста вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m
ZПеремещение заднего правого моста вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость заднего правого моста вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость заднего правого моста вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость заднего правого моста вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
HitchDispXСмещение сцепки от плоскости оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YСмещение сцепки от плоскости оси вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m
ZСмещение сцепки от плоскости оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСкорость сцепления вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСкорость сцепления вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСкорость сцепления вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
GeomDispXСмещение шасси транспортного средства от плоскости оси вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

m
YШасси транспортного средства смещено от центральной плоскости вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

m
ZСмещение шасси транспортного средства от плоскости оси вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

m
VelXdotСмещенная скорость шасси транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси X

Вычисленный

м/с
YdotСмещенная скорость шасси транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси Y

Вычисленный

м/с
ZdotСмещенная скорость шасси транспортного средства вдоль фиксированной по земле оси Z

Вычисленный

м/с
BdyFrmCgVelxdotСкорость CM транспортного средства вдоль фиксированной оси X

Вычисленный

м/с
ydotСкорость CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Y автомобиля

Вычисленный

м/с
zdotСкорость CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Z автомобиляВычисленныйм/с
AngVelpСкорость вращения транспортного средства вокруг фиксированной оси X (скорость крена)

Вычисленный

рад/с
qСкорость вращения транспортного средства вокруг фиксированной по оси Y машины (скорость тангажа)

Вычисленный

рад/с
rСкорость вращения транспортного средства вокруг фиксированной оси Z автомобиля (скорость рыскания)

Вычисленный

рад/с
AccaxУскорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси X

Вычисленный

gn
ayУскорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Y

Вычисленный

gn
azУскорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

gn
xddotУскорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси X

Вычисленный

м/с ^ 2
yddotУскорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Y

Вычисленный

м/с ^ 2
zddotУскорение CM транспортного средства вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

м/с ^ 2
DCM

Матрица косинуса направления

Вычисленный

рад
ForcesBodyFxСила сетки на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
FyСила сетки на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси Y автомобиля

Вычисленный

N
FzСила сетки на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
ExtFxВнешняя сила на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вход

N
FyВнешняя сила на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вход

N
FzВнешняя сила на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вход

N
FrntAxlLftFx

Продольная сила на передней левой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на передней оси, левая вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Нормальная сила на передней оси, левая вдоль фиксированной оси Z автомобиля

ВычисленныйN
RghtFx

Продольная сила на передней правой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на передней оси прямо вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Нормальная сила на передней оси прямо вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
RearAxlLftFx

Продольная сила на задней левой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на задней левой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Нормальная сила на задней левой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
RghtFx

Продольная сила на задней правой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Боковая сила на задней правой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Нормальная сила на задней правой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
HitchFx

Сила сцепки, приложенная к телу в месте сцепки вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Сила сцепки, приложенная к телу в месте сцепки вдоль оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Сила сцепления, приложенная к телу в месте сцепки вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
TiresFrntTiresLftFx

Сила передней левой шины вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Сила передней левой шины вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Сила передней левой шины вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
RghtFx

Сила передней правой шины вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Сила передней правой шины вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Сила передней правой шины вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
RearTiresLftFx

Сила задней левой шины вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Сила сзади левой шины вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Сила задней левой шины вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
RghtFx

Сила задней правой шины вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
Fy

Сила задней правой шины вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
Fz

Сила задней правой шины вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
DragFxПеретащите силу на транспортные средства вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
FyПеретащите силу на транспортном средстве CM вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

N
FzПеретащите силу на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
GrvtyFxСила тяжести на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

N
FyСила тяжести на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси Y автомобиля

Вычисленный

N
FzСила тяжести на транспортном средстве CM вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

N
MomentsBodyMxМомент тела на транспортные средства вокруг фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

Н· м
MyМомент тела на транспортные средства вокруг фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

Н· м
MzМомент тела на транспортные средства вокруг фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

Н· м
DragMxПеретащите момент на CM транспортные средства вокруг фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

Н· м
MyПеретащите момент на транспортные средства вокруг фиксированной оси Y автомобиля

Вычисленный

Н· м
MzПеретащите момент на транспортные средства вокруг фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

Н· м
ExtMxВнешний момент на CG транспортного средства вокруг фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

Н· м
MyВнешний момент на CG транспортного средства вокруг фиксированной оси Y автомобиля

Вычисленный

Н· м
MzВнешний момент на CG транспортного средства вокруг фиксированной оси Z транспортного средства

Вычисленный

Н· м
HitchMxМомент сцепки в месте сцепки вокруг фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

Н· м
MyМомент сцепки в месте сцепки вокруг фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

Н· м
MzМомент сцепки в месте сцепки вокруг фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

Н· м
FrntAxlLftDispxПеремещение передней левой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

m
yПеремещение передней левой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

m
zПеремещение передней левой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

m
VelxdotСкорость передней левой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

м/с
ydotСкорость передней левой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

м/с
zdotСкорость передней левой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

м/с
RghtDispxПеремещение передней правой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

m
yПеремещение передней правой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

m
zПеремещение передней правой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

m
VelxdotСкорость передней правой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

м/с
ydotСкорость передней правой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

м/с
zdotСкорость передней правой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

м/с
RearAxlLftDispxПеремещение задней левой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

m
yПеремещение задней левой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

m
zПеремещение задней левой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

m
VelxdotСкорость задней левой оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

м/с
ydotСкорость задней левой оси вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

м/с
zdotСкорость задней левой оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

м/с
RghtDispxПеремещение заднего правого моста вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

m
yПеремещение заднего правого моста вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

m
zПеремещение заднего правого моста вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

m
VelxdotСкорость заднего правого моста вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

м/с
ydotСкорость заднего правого моста вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

м/с
zdotСкорость заднего правого моста вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

м/с
HitchDispxСмещение сцепки от плоскости оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вход

m
yСмещение сцепления от центральной плоскости вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вход

m
zСмещение сцепки от плоскости оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вход

m
VelxdotСкорость смещения сцепления вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вычисленный

м/с
ydotСкорость смещения сцепления вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вычисленный

м/с
zdotСкорость смещения сцепления вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вычисленный

м/с
PwrPwrExtПриложенная внешняя степень

Вычисленный

W
DragПотеря степени из-за сопротивления

Вычисленный

W
GeomDispxШасси транспортного средства, смещенное от плоскости оси вдоль фиксированной оси X автомобиля

Вход

m
yШасси транспортного средства смещено от центральной плоскости вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

Вход

m
zСмещение шасси транспортного средства от плоскости оси вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Вход

m
VelxdotСмещенная скорость шасси транспортного средства вдоль фиксированной оси X

Вычисленный

м/с
ydotСмещенная скорость шасси транспортного средства вдоль фиксированной оси Y

Вычисленный

м/с
zdotСмещенная скорость шасси транспортного средства вдоль фиксированной оси Z

Вычисленный

м/с
AngBeta

Угол скольжения тела, β

β=VyVx

Вычисленный

рад

Скорость CM транспортного средства вдоль фиксированных x -, y -, z - осей автомобиля, соответственно, в м/с, возвращается в виде вектора.

Скорость вращения CM транспортного средства относительно фиксированной в транспортном средстве скорости x- (скорость крена), y - (скорость тангажа), z - осей (скорость рыскания), соответственно, в рад/с, возвращаемой в качестве вектора.

Матрица косинуса направления, в рад, возвращается как массив.

Углы Эйлера, φ, θ и ψ, соответственно, в рад, возвращаются как массив.

Положение CM транспортного средства вдоль инерционно-фиксированных X-, Y-, Z-осей, соответственно, в m, возвращается как вектор.

Скорость CM транспортного средства вдоль инерционно-фиксированных X-, Y-, Z-осей, соответственно, в м/с, возвращается как вектор.

Параметры

расширить все

Опции блока

Входные сигналы

Выберите, чтобы создать вход порт, Fhдля сил заминки.

Выберите, чтобы создать вход порт, Mhдля заминки моментов.

Шасси

Масса транспортного средства, m, в кг.

Расстояние от транспортного средства CM до передней оси, a, в м.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Расстояние от транспортного средства CM 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, вдоль фиксированного для автомобиля y. Положительные значения указывают, что CM транспортного средства находится справа от геометрической осевой линии. Отрицательные значения указывают, что CM транспортного средства находится слева от геометрической осевой линии.

Top down and side views of vehicle showing load locations

Расстояние по вертикали от CM 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 Input signals выберите Hitch forces или Hitch moments.

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

Top down and side views of vehicle showing load locations

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на панели Input signals выберите Hitch forces или Hitch moments.

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

Top down and side views of vehicle showing load locations

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на панели Input signals выберите Hitch forces или Hitch moments.

Начальное положение транспортного средства в инерционной системе координат, Xeo, в м.

Начальная скорость CM транспортного средства вдоль фиксированных x, y - и z - осей, соответственно, в м/с.

Начальное вращение Эйлера неподвижной системы координат автомобиля вокруг фиксированной по земле X (крен) -, Y (тангаж) -, Z (рыскание) - осей, соответственно, в рад.

Начальная скорость вращения CM транспортного средства относительно фиксированной для транспортного средства x (скорость крена) -, y (скорость тангажа) -, z (скорость рыскания) - осей, соответственно, в рад/с.

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

Ширина передней и задней дорожек, в м. Размерности [1-by-2].

Инерционные нагрузки

Фронт

Масса, z1m, в кг.

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

Элемент массиваОписание
z1R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z1R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z1R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые определяют местоположение нагрузки, обозначенное точками.

Расположение примера

Знак

  • Вперед от передней оси

  • Правая осевая линия транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z1R(1,1) < 0

  • z1R(1,2) > 0

  • z1R(1,3) > 0

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

z1I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

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. Размерности [1-by-3].

Элемент массиваОписание
z2R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z2R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z2R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые задают местоположение нагрузки, обозначенное точкой.

Расположение примера

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Слева от осевой линии транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z2R(1,1) > 0

  • z2R(1,2) < 0

  • z2R(1,3) > 0

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

z2I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Строка 1, левая сторона

Масса, z3m, в кг.

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

Элемент массиваОписание
z3R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z3R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z3R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые задают местоположение нагрузки, обозначенное точкой.

Расположение примера

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Слева от осевой линии транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z3R(1,1) > 0

  • z3R(1,2) < 0

  • z3R(1,3) > 0

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

z3I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Строка 1, правая сторона

Масса, z4m, в кг.

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

Элемент массиваОписание
z4R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z4R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z4R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые задают местоположение нагрузки, обозначенное точкой.

Расположение примера

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Правая осевая линия транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z4R(1,1) > 0

  • z4R(1,2) > 0

  • z4R(1,3) > 0

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

z4I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Строка 2, левая сторона

Масса, z5м, в кг.

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

Элемент массиваОписание
z5R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z5R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z5R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые задают местоположение нагрузки, обозначенное точкой.

Расположение примера

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Слева от осевой линии транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z5R(1,1) > 0

  • z5R(1,2) < 0

  • z5R(1,3) > 0

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

z5I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Строка 2, правая сторона

Масса, z6m, в кг.

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

Элемент массиваОписание
z6R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z6R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z6R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые задают местоположение нагрузки, обозначенное точкой.

Расположение примера

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Правая осевая линия транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z6R(1,1) > 0

  • z6R(1,2) > 0

  • z6R(1,3) > 0

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

z6I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Задняя часть

Масса, z7m, в кг.

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

Элемент массиваОписание
z7R(1,1)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси X автомобиля

z7R(1,2)

Осевая линия транспортного средства для загрузки вдоль фиксированной по оси Y автомобиля

z7R(1,3)

Передняя точка подвески для нагрузки, вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Например, в этой таблице результирующие настройки параметров, которые задают местоположение нагрузки, обозначенное точкой.

Расположение примера

Знак

  • Задняя часть передней оси

  • Правая осевая линия транспортного средства

  • Над подвеской передней оси

  • z7R(1,1) > 0

  • z7R(1,2) > 0

  • z7R(1,3) > 0

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

z7I=[IxxIxyIxzIyxIyyIyzIzxIzyIzz]

Тензор использует систему координат с источником в нагрузке CM.

  • x-ось вдоль фиксированной оси X автомобиля

  • ось Y вдоль фиксированной оси Y автомобиля

  • z-ось вдоль фиксированной оси Z автомобиля

Top down and side views of vehicle showing load locations

Аэродинамический

Эффективная площадь поперечного сечения транспортного средства, Af для вычисления аэродинамической силы сопротивления автомобилю, в м ^ 2.

Коэффициент сопротивления воздуха, Cd, безразмерный.

Коэффициент подъема воздуха, Cl, безразмерный.

Коэффициент тангажа продольного сопротивления, Cpm, безразмерный.

Относительный вектор угла ветра, βw, в рад.

Коэффициент боковой силы вектора коэффициент, Cs, безразмерный.

Коэффициент рыскания векторный коэффициент, Cym, безразмерный.

Окружение

Абсолютное давление воздуха окружающей среды, Pabs, в Па.

Температура окружающего воздуха, Tair, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите Air temperature.

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

Симуляция

Продольная скорость допуска, xdottol, в м/с.

Блок использует этот параметр, чтобы избежать деления на нули, когда он вычисляет угол скольжения тела, β.

Шасси транспортного средства смещено от плоскости оси вдоль фиксированной оси X, в м. Когда вы используете 3D двигатель визуализации, рассмотрите использование смещения, чтобы определить местоположение шасси независимо от CG транспортного средства.

Шасси транспортного средства смещено от центральной плоскости вдоль фиксированной по оси Y, в м. Когда вы используете 3D двигатель визуализации, рассмотрите использование смещения, чтобы найти шасси независимо от CG транспортного средства.

Шасси транспортного средства смещено от плоскости оси вдоль фиксированной оси Z, в м. Когда вы используете 3D двигатель визуализации, рассмотрите использование смещения, чтобы определить местоположение шасси независимо от CG транспортного средства.

Оберните углы Эйлера к интервалу [-pi, pi]. Для маневров транспортного средства, которые могут подвергнуться вращениям рыскания транспортного средства, которые находятся вне интервала, рассмотрите отмену выбора параметра, если вы хотите:

  • Отслеживайте общее вращение рыскания транспортного средства.

  • Избегайте разрывов в оценщиках состояния транспортного средства.

Ссылки

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

Расширенные возможности

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

.
Введенный в R2018a