ABS仿真计算Word文档格式.docx
- 文档编号:810846
- 上传时间:2023-04-29
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:402.11KB
ABS仿真计算Word文档格式.docx
《ABS仿真计算Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ABS仿真计算Word文档格式.docx(12页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
质心至前轴距离(满载) a=1.947m
质心高(满载) hg=0.9m
汽车动力性公式为:
Ft=Ttqigi0ηTrua=0.377rnigi0ΣF=Ff+Fw+Fi+Fj
式中:
Ft为车轮驱动力;
ua为汽车行驶速度(km/h);
n为发动机转速(r/min);
r为车轮半径(m);
ig为变速器传动比;
i0为主减速器传动比。
1.3根据以上公式和要求写M文件:
1.3.1驱动力与行驶阻力平衡图、最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应附着力的M文件
clear%清除变量
clc%清屏
n_min=600;
%发动机的最低转速
n_max=4000;
%发动机的最高转速
m=3880;
%总质量
r=0.367;
%车轮半径
nt=0.85;
%传动系机械效率
f=0.013;
%滚动阻力系数
CDA=2.77;
%空气阻力系数×
迎风面积
i0=5.83;
%主减速器传动比
If=0.218;
%飞轮转动惯量
Iw1=1.798;
%二前轮转动惯量
Iw2=3.598;
%四后轮转动惯量
L=3.2;
%轴距
a=1.947;
%质心至前轴距离(满载)
hg=0.9;
%质心高(满载)
%ig=[6.093.091.711];
%四档变速器传动比
ig=[5.562.7691.64410.793];
%五档变速器传动比
%%%%%%%%%%%%绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图%%%%%%%%%%%%%%%%%
fori=1:
length(ig)
u_min=0.377*n_min*r/ig(i)/i0;
%计算最低车速
u_max=0.377*n_max*r/ig(i)/i0;
%计算最高车速
foru=u_min:
0.1:
u_max%汽车速度运行范围
n=u*ig(i)*i0/r/0.377;
%发动机转速与汽车行驶速度之间的关系
Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;
%汽油发动机使用外特性的T_q-n曲线的拟合公式
Ft=Ttq*ig(i)*i0*nt/r;
%汽车驱动力
plot(u,Ft)%输出(u,Ft)曲线图
holdon
end
end
title('
汽车驱动力—行驶阻力平衡图'
)
xlabel('
汽车行驶速度(km/h)'
ylabel('
汽车驱动力(kN)'
u=0:
u_max;
Ff=m*9.8*f+CDA*u.^2/21.15;
%汽车行驶阻力
plot(u,Ff)%输出plot(u,Ff)曲线图
%%%%%%%%%%%%%%%%%求汽车最高车速%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
foru=u_min:
u_max
n=u*ig(i)*i0/r/0.377;
%发动机转速与汽车行驶速度之间的关系
Ttq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;
Ft=Ttq*ig(i)*i0*nt/r;
%汽车驱动力
Ff=m*9.8*f+CDA*u^2/21.15;
%汽车行驶阻力
K=1;
%开关
forn=n_min:
0.01:
n_max
%汽车驱动力
u=0.377*n*r/ig(i)/i0;
%发动机转速与汽车行驶速度之间的关系
Ff=m*9.8*f+CDA*u^2/21.15;
%汽车行驶阻力
ifFt-Ff>
0%如果驱动力大于行驶阻力那么发动机最高转速对应的车速就是汽车的最高车速
Umax(i)=0.377*n_max*r/ig(i)/i0;
else%如果驱动力小于于行驶阻力那么计算的前一步就是对应的最高车速
ifK==1
Umax(i)=0.377*n*r/ig(i)/i0;
K=0;
end
end
disp'
最高车速为:
'
%Umax=max(Umax(i-1),Umax(i))
U_max=max(Umax)
Ff=m*9.8*f+CDA*U_max^2/21.15;
%%%%%%%%%%%根据运行结果标出最高车速%%%%%%%%%%
text(U_max,Ff,'
\leftarrow最高车速'
'
FontSize'
12)
stem(U_max,Ff)
%%%%%%%%%%%%%%%%求最大爬坡度%%%%%%%%%%%%%%%%
Ft1=Ttq*ig
(1)*i0*nt/r;
u1=0.377*n*r/ig
(1)/i0%一挡对应的驱动力
Ff1=m*9.8*f+CDA*u1^2/21.15;
%一挡对应的行驶阻力
Ftt=Ft1-Ff1;
%一挡对应的爬坡力
imax=tan(asin(Ftt/9.8/3880));
%最大爬坡度
最大爬坡度为:
imax
%%%%%%%%%%%%%%%前轮驱动对应的附着率%%%%%%%%%%%%
b=L-a;
q=imax;
前轮驱动对应的附着率为:
Cq=q/(b/L-hg*q/L)%前轮附着率方程
后轮驱动对应的附着率为:
Cq=q/(a/L+hg*q/L)%后轮附着率方程
运行应用程序得
1.3.2汽车行驶加速度倒数曲线M文件
%车轮半径
%传动系机械效率
%滚动阻力系数
%主减速器传动比
%飞轮转动惯量
%%%%%%%%绘制汽车行驶加速度倒数曲线%%%%%%%%%
deta=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(i)^2*i0^2*nt/(m*r^2);
%汽车旋转质量换算系数
%最低车速
%最高车速
%汽车行驶阻力;
a_inv=deta*m/(Ft-Ff);
%加速度倒数方程
ifa_inv<
20&
a_inv>
title('
汽车行驶加速度倒数曲线'
xlabel('
ylabel('
加速度倒数'
plot(u,a_inv)%绘制汽车行驶加速度倒数曲线
holdon
1.3.3加速时间M文件
g=9.8;
G=m*g;
u_min=0.377*r*n_min./ig/i0;
u_max=0.377*r*n_max./ig/i0;
5
deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nt)/(m*r^2);
%fori=1:
%deta=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(i)^2*i0^2*nt/(m*r^2);
%u_min=0.377*n_min*r/ig(i)/i0;
%u_max=0.377*n_max*r/ig(i)/i0;
%end
ua=[6:
99];
N=length(ua);
n=0;
Tq=0;
Ft=0;
inv_a=0*ua;
delta=0*ua;
Ff=G*f;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
N
k=i;
ifua(i)<
=u_max
(2)
n=ua(i)*(ig
(2)*i0/r)/0.377;
%发动机转速与汽车行驶速度之间的关系
Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/1000)^4;
Ft=Tq*ig
(2)*i0*nt/r;
%汽车驱动力
inv_a(i)=(deta
(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
%加速度倒数
delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;
elseifua(i)<
=u_max(3)
n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;
Ft=Tq*ig(3)*i0*nt/r;
inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
=u_max(4)
n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/0.377;
Ft=Tq*ig(4)*i0*nt/r;
inv_a(i)=(deta(4)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
else
n=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377;
Ft=Tq*ig(5)*i0*nt/r;
inv_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));
a=delta(1:
k);
t(i)=sum(a);
plot(t,ua);
axis([0801100]);
汽车2档原地起步换挡加速时间曲线'
);
时间t(s)'
速度ua(km/h)'
[x,y]=ginput
(2)
2.ABS仿真计算
2.1一般定义滑移率为
S=ua-rwruw×
100%
式中,uw为车轮中心的速度;
r为车轮滚动半径;
wr为车轮旋转角速度。
2.2单轮系统动力学模型系统运动微分方程
Fxb=Fzfφ
Idwdt=Fxbr-Tb
mduwdt=Fxb
式中m为单车轮模型的质量,I为转动惯量,Fxb为地面制动力,Tb为车轮的地面制动力矩
2.3轮胎纵向附着系数模型
φ=φhs0s≤s0
φ=φh-φgs01-s0-φh-φg1-s0ss>
s0
式中φ为附着系数,φh为峰值附着系数,φg为车轮完全抱死时的路面附着系数,s0为峰值附着系数所对应的滑移率。
2.4ABS工作过程为
制动开始后,ABS一开始并不动作,随着制动压力逐渐升高,车轮转速w相应的减小车轮滑移率开始增加,当车轮滑移率超过理想范围的上限值时,ABS开始工作,减小制动压力;
当滑移率减小到理想范围的下限值时,ABS开始工作,增大制动压力。
在这一过程中,滑移率保持在路面附着系数较高的区间内,循环往复直至汽车车速为0。
2.5ABS动力参数模型参数
车轮质量m
364kg
制动压力减小率kd
6000N∙m/s
车轮滚动半径r
0.253m
峰值附着系数φh
0.82
转动惯量I
12.16kg∙m2
车轮抱死附着系数φg
0.61
初始车速u0
25m/s
目标滑移率上限smax
0.221
初始制动力矩Tb0
500N∙m
目标滑移率下限smin
0.185
制动压力增长率ki
1500N∙m/s
2.6根据以上模型进行仿真程序编写,M文件为
clear
clc
r=0.253;
%车轮滚动半径
u0=25;
%初始车速
w0=u0/r;
%初始角速度
M=1534;
%整车质量
b=1.139;
hg=1.236;
L=2.4;
%汽车轴距与质心参数
m=M*b/L/2;
%一个前轮质量
I=12.16;
%车轮转动惯量
Tb=500;
%初始制动力矩
ki=1500;
%制动力矩增长率
kd=6000;
%制动力矩减小率
smax=0.221;
%滑移率门限值上限
smin=0.185;
%滑移率门限值下限
s0=0.2;
%期望值
u=u0;
w=w0;
fh=0.82;
%峰值附着系数
fg=0.61;
%车轮抱死附着系数
tm=3.5;
%仿真时间
dt=0.001;
%时间步长
j=0;
%初始减速度
i=0;
fort=0:
dt:
tm
ifu>
s=abs((u-r*w)/u);
%计算当前滑移率
ifs>
smax
Tb=abs(Tb-kd*dt);
%减压制动力矩
elseifs<
smin
Tb=abs(Tb+ki*dt);
%增压制动力矩
else
Tb=Tb;
%保压制动力矩
ifs<
0.2
f=fh/s0*s;
%计算当前附着系数
elseifs>
0.2&
s<
1
f=(fh-fg*s0)/(1-s0)-(fh-fg)/(1-s0)*s;
%G1=m*9.8*b/L;
%前轮载荷与制动减速度正相关
G1=m*9.8*(b+j/9.8*hg)/L;
Fxb=G1*f;
%计算当前底面附着力
j=Fxb/m;
%计算线减速度
ifu<
1%当前车速低于1km/h时,近似认为制动力和减速度为0
Fxb=0;
j=0;
alpha=(Fxb*r-Tb)/I;
%计算角减速度
u=u-j*dt;
w=w-alpha*dt;
uw=w*r;
%轮速
i=i+1;
tb(:
i)=Tb;
%前轮制动力矩数组
st(:
i)=s;
%滑移率数组
ut(:
i)=u;
%车轮前进速度数组
uwt(:
i)=uw;
%车轮线速度数组
Glt(:
i)=G1;
%前轮载荷数组
Fxbt(:
i)=Fxb;
%前轮制动力数组
jt(:
i)=j;
%制动减速度数组
figure
(1)
gridon
t=0:
tm;
ABS车轮滑移率曲线'
制动时间/s'
滑移率/s'
plot(t,st)
figure
(2)
车轮中心前进速度与车轮线速度仿真曲线'
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ABS 仿真 计算