Longitudinal Vehicle
Продольное транспортное средство краткого обзора движения с идеальными тормозами и шинами
- Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Tires & Vehicles
Описание
Блок Longitudinal Vehicle представляет абстрактное транспортное средство, ограниченное продольным движением. Можно параметрировать произвольное транспортное средство или выбрать из предопределенной параметризации. Блок включает дополнительные шины нескольжения и идеальные тормоза.
Можно использовать этот блок в качестве более простой альтернативы блоку Vehicle Body. Блок Longitudinal Vehicle запрашивает меньше информации, чтобы параметрировать и более подходит для возникающего проекта.
Уравнения блока используют эти переменные:
m является параметром Vehicle mass.
vx является продольной скоростью выход в порте VehSpd.
Fx является суммой продольных сил.
rtire является радиусом шины и эквивалентен параметру Tire rolling radius.
Fdrive, Fbrake и Fresist являются движущей силой транспортного средства, тормозного усилия и силы сопротивления транспортного средства, соответственно. Fbrake и Fresist выступают против ведущего движения транспортного средства в уравнении баланса силы.
τaxle является крутящим моментом в оси.
FB является входом силы тормоза от порта Brake.
ωaxle является скоростью вращения оси.
ω1 является произвольной постоянной, которая настраивает область значений скорости, в которой блок подавляет Fbrake.
Ftire является сопротивлением качению шины.
Fair является силой сопротивления из-за сопротивления воздуха.
θ является дорожным угловым входом наклонной поверхности от любого порт Angle или Grade.
v1 является произвольной постоянной, которая настраивает область значений скорости, в которой блок подавляет Fair и Ftire.
Параметризация
Для всех настроек параметра Parameterization type блок вычисляет уравнения продольной скорости транспортного средства как
где
и
Блок обрабатывает направление диска как положительное в уравнении баланса силы. Это решает это уравнение с помощью этих замен:
Можно установить Parameterization type на Road-load или Regular parameter set симулировать произвольное транспортное средство. Можно также выбрать из трех предопределенной параметризации, Typical small car, Typical medium-sized car, и Typical large sports utility vehicle.
Когда вы устанавливаете Parameterization type на Regular parameter set, можно задать Tire rolling coefficient, Air drag coefficient и параметры Vehicle frontal area транспортного средства, которое блок преобразует в коэффициенты дорожной загрузки.
Блок вычисляет сопротивление качению шины как
где CR является параметром Tire rolling coefficient.
Блок вычисляет сопротивление воздуха как
где CD является параметром Air drag coefficient, Af является параметром Vehicle frontal area в m2, и ρA является плотностью сухого воздуха. Блок принимает ρA = 1,184 кг/м3 в 1 атмосфере.
Когда вы устанавливаете Parameterization type на Road-load, блок применяет стандартную формулировку дорожной загрузки и вычисляет базовую физику как:
где ARL, BRL и CRL являются коэффициентами дорожной загрузки.
Примечание
Каждый коэффициент дорожной загрузки характерен для своих связанных модулей vx. Нет никаких стандартных модулей для этих коэффициентов; однако, некоторые тексты могут принять определенные модули. Выберите правильные модули, когда вы параметрируете эти коэффициенты.
Блок использует эти коэффициенты, чтобы решить для значений в базовой физике как
и
Здесь, vw является скоростью ветра от порта Wind.
Можно установить Parameterization type на три предопределенной параметризации: Typical small car, Typical medium-sized car, и Typical large sports utility vehicle. Значения представляют средние показатели по отрасли, а не определенные транспортные средства. Можно начать с одной из этой предопределенной параметризации и позже настроить эти значения установкой Parameterization type к Road-load или Regular parameter set и использование уместной информации из таблиц.
Regular parameter set
| Parameterization type | Vehicle mass | Tire rolling radius | Tire rolling coefficient | Drag coefficient | Frontal Area |
|---|---|---|---|---|---|
Typical small car | 1100 | 0.3 | 0.013 | 0.3 | 0.9*1.65*1.45 = 2.153 |
Typical medium-sized car | 1800 | 0.3 | 0.0136 | 0.31 | 0.9*1.75*1.5 = 2.36 |
Typical large sports utility vehicle | 2600 | 0.4 | 0.014 | 0.36 | 0.9*1.88*1.85 = 3.13 |
Обратите внимание на то, что каждая предопределенная параметризация принимает B = 0 для метода дорожной загрузки.
Road-load
| Parameterization type | A | B | C |
|---|---|---|---|
Typical small car | 140.3 | 0 | 0.3824 |
Typical medium-sized car | 240.1 | 0 | 0.4336 |
Typical large sports utility vehicle | 357.1 | 0 | 0.6671 |
Где уравнение Vehicle frontal area соответствует транспортному средству 0.9· width·vehicle высота.
Переменные
Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.
Порты
Входной параметр
Вывод
Сохранение
Параметры
Ссылки
[1] Эрикссон, Ларс и Ларс Нильсен. Моделирование и Управление Механизмов и Автомобильных трансмиссий: Eriksson/Modeling и Управление Механизмов и Автомобильных трансмиссий. Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons, Ltd, 2014. https://doi.org/10.1002/9781118536186.
[2] Хейвуд, Основные принципы Двигателя внутреннего сгорания Джона Б. Второй выпуск. Нью-Йорк: McGraw-Hill Education, 2018.
[3] Ассоциация инженеров автомобилестроения: Эффективность Транспортного средства Легкого режима и Комитет по Мере Экономики. “Симуляция Динамометра шасси Дорожной Загрузки Используя Методы Coastdown. SAE J2264” SAE International. 2014. https://doi.org/10.4271/J2264_201401.
[4] Ассоциация инженеров автомобилестроения: Эффективность Транспортного средства Легкого режима и Комитет по Мере Экономики. “Дорожное Измерение Загрузки и Динамометрическая Симуляция Используя Методы Coastdown. SAE J1263” SAE International. 2010. https://doi.org/10.4271/J1263_201003.