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Longitudinal Vehicle

一个抽象的车辆与完美的刹车和轮胎.

blockType: Engee1DMechanical.Vehicles.Longitudinal

longitudinal vehicle

图书馆路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Tires & Vehicles/Longitudinal Vehicle

资料描述

座 Longitudinal Vehicle 它是一种受纵向运动限制的抽象车辆。 您可以参数化任何车辆或选择预定义的参数化。 单位包括可选的防滑轮胎和完善的刹车。

该块可以用作块的更简单的替代 车体. 座 Longitudinal Vehicle 它需要较少的参数化信息，更适合早期设计阶段。

以下变量用于块方程:

  • -参数 Vehicle mass .

  • -输出口的纵向速度*VehSpd*。

  • -纵向力的总和。

  • -轮胎的半径，相当于参数 Tire rolling radius .

  • , 和 -分别为车辆的驱动力、制动力和抵抗车辆运动的力。 在功率平衡方程 和 它们抵消车辆的运动。

  • -轴上的扭矩。

  • -通过*Brake*端口的输入制动力。

  • -轴的旋转速度。

  • -调节块抑制力的速度范围的任意常数 .

  • -轮胎的滚动阻力。

  • -空气阻力。

  • -通过港口的道路的斜坡角度*角度*，NG*或*PG。

  • -调节块抑制力的速度范围的任意常数 和 .

参数化

对于所有参数设置 Parameterization type 单元计算纵向车辆的速度方程为

哪里

和

块认为运动方向在力平衡方程中是正的。 该块使用以下替换解决此方程:

您可以为参数设置 Parameterization type 意义 Road-load 或 Regular parameter set 来模拟任意车辆。 您还可以选择三个预定义参数化中的一个，这些参数化设置为 Typical small car, Typical medium-sized car 和 Typical large sports utility vehicle.

标准参数集

如果为参数 Parameterization type 值设置 Regular parameter set，您可以指定参数 Tire rolling coefficient , Air drag coefficient 和 车辆迎风面积 块转换成运动阻力系数。

块计算轮胎的滚动阻力为

哪里 -参数 Tire rolling coefficient .

单元计算空气阻力为

哪里 -参数 Air drag coefficient , -参数 车辆迎风面积 在m2中，和 -干燥空气的密度。 该块假定 压力下kg/m3 1 气氛。

抵抗运动_

如果为参数设置 Parameterization type 意义 Road-load 块使用运动阻力的标准模型，并使用公式计算基本物理依赖关系

哪里 , 和 -运动阻力系数。

每个运动阻力系数对应于其自己的测量单位 . 这些系数没有标准单位，但是，在某些文本中可能使用某些单位。 参数化这些系数时选择正确的测量单位。

块使用这些系数来计算基本物理关系中的值，例如

和

这里 -通过 风 端口来的风速。

指定定义的参数化

为参数 Parameterization type 可以设置三个预定义值: Typical small car, Typical medium-sized car 和 Typical large sports utility vehicle. 这些值对应于行业平均值，而不是特定的车辆。 您可以从这些预定义值之一开始，然后通过设置参数来调整它们 Parameterization type 意义 Road-load 或 Regular parameter set 并使用表格中的相关信息。

Regular parameter set
Parameterization type Vehicle mass Tire rolling radius Tire rolling coefficient Air drag coefficient 车辆迎风面积

Typical small car

1100 公斤

0.3 m

0.013

0.3

0.9*1.65*1.45 = 2.153 m2

Typical medium-sized car

1800 公斤

0.3 m

0.0136

0.31

0.9*1.75*1.5 = 2.36 m2

Typical large sports utility vehicle

2600 公斤

0.4 m

0.014

0.36

0.9*1.88*1.85 = 3.13 m2

请注意，每个预先定义的参数化假设 为抵抗运动的方法。

Road-load
Parameterization type A B C

Typical small car

140.3 N

0 N/(米/秒)

0.3824 N*s2/m2

Typical medium-sized car

240.1 N

0 N/(米/秒)

0.4336 N*s2/m2

Typical large sports utility vehicle

357.1 N

0 N/(米/秒)

0.6671 N*s2/m2

参数的方程 车辆迎风面积 对应于系数 0.9 乘以车辆宽度和高度的乘积。

港口

非定向

# 车轴,车轴 — 车轮旋转
旋转力学

Details

轴连接到轮毂的非定向端口。 将此端口连接到传动系统，例如变速箱。

程序使用名称

axle_flange

输入

# 制动器,制动器 — 纵向制动力，N
标量,标量

Details

制动器连接的物理信号输入端口。 制动端口忽略负值。

依赖关系

要使用此端口，请选中该选项旁边的复选框 Show brake force inport .

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# 风 — 纵向风速，m/s
标量,标量

Details

与纵向风速相关的物理信号的输入端口。 该值是风速的纵向分量，其中正值对应于逆风，负值对应于顺风。

依赖关系

要使用此端口，请选中该选项旁边的复选框 Show wind speed inport .

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# PG的 — 道路的百分比坡度，无量纲
标量,标量

Details

路的百分比斜率相关联的物理信号的输入端口。 道路的百分比坡度，等于 100，相当于角度 很高兴。

依赖关系

要使用此端口，请选中该选项旁边的复选框 Show road slope inport ，而对于参数 Slope input type 设置值 Percent grade.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# 吴 — 归一化道路坡度，无量纲
标量,标量

Details

路的归一化斜率相关联的物理信号的输入端口。 路的归一化斜率，等于 1，相当于角度 很高兴。

依赖关系

要使用此端口，请选中该选项旁边的复选框 Show road slope inport ，而对于参数 Slope input type 设置值 归一化坡度.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# 角度 — 道路斜坡，高兴
标量,标量

Details

与道路坡度相关的物理信号的输入端口为rad。 该值表示道路相对于水平面的倾斜角度。 0 和 100%斜率在 .

依赖关系

要使用此端口，请选中该选项旁边的复选框 Show road slope inport ，而对于参数 Slope input type 设置值 Incline angle.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

输出

# N.汽车,汽车 — 车辆速度，m/s
标量,标量

Details

车辆纵向速度相关联的物理信号的输出端口。

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# G — 纵向过载G，无量纲
标量,标量

Details

纵向加速度比相关的物理信号的输出端口 车辆加速至自由落体 .

依赖关系

要使用此端口，请选中该选项旁边的复选框 Show G outport .

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

参数

Vehicle

# Parameterization type — 选择车辆参数化
Road-load | Regular parameter set | Typical small car | Typical medium-sized car | Typical large sports utility vehicle

Details

车辆参数化的可能性。 您可以通过选择值来参数化任何车辆 Regular parameter set 或 Road-load，或者选择三种典型的车身规格之一。 有关详细信息，请参阅参数化。

值

Road-load | Regular parameter set | Typical small car | Typical medium-sized car | Typical large sports utility vehicle
默认值

Regular parameter set
程序使用名称

parameterization
可计算

无

# Vehicle mass — 惯性质量
kg | mg | g | t | lbm | oz | slug

Details

车辆的有效质量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Regular parameter set 或 Road-load.

计量单位

kg | mg | g | t | lbm | oz | slug
默认值

1200.0 kg
程序使用名称

m
可计算

是

# Tire rolling radius — 轮胎的滚动半径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

从车轮中心到轮胎外表面的距离，考虑到车辆的重力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Regular parameter set 或 Road-load.

计量单位

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi
默认值

0.3 m
程序使用名称

tire_radius
可计算

是

# Tire rolling coefficient — 轮胎的滚动系数

Details

轮胎的滚动阻力的无量纲系数。 块使用此值来计算 根据公式 . 这是变量 表示此参数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Regular parameter set.

默认值

0.0136
程序使用名称

rolling_resistance_coefficient
可计算

是

# Air drag coefficient — 车辆的气动阻力系数

Details

车辆的空气动力阻力的无量纲系数。 块使用此值来计算 根据公式 ，在哪里 表示此参数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Regular parameter set.

默认值

0.31
程序使用名称

C_d
可计算

是

# 车辆迎风面积 — 正面表面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

暴露于空气阻力的车辆的有效表面积。 低精度启发式公式可用于在初始设计阶段确定该值。: .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Regular parameter set.

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac
默认值

2.3 m^2
程序使用名称

midsection_area
可计算

是

# Gravitational acceleration — 自由落体加速
m/s^2 | mm/s^2 | cm/s^2 | km/s^2 | in/s^2 | ft/s^2 | mi/s^2 | gn

Details

作用在车辆质量上的重力常数，考虑到车身的旋转。 在此，车辆的重量等于车辆的质量乘以重力加速度。 该装置将此重量应用于轮胎以计算滚动阻力。 如果在参数旁边，块还使用此值来确定过载因子 Show G outport 标志进行检查。

计量单位

m/s^2 | mm/s^2 | cm/s^2 | km/s^2 | in/s^2 | ft/s^2 | mi/s^2 | gn
默认值

9.81 m/s^2
程序使用名称

g
可计算

是

# Road-load coefficient A — 比率
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

运动阻力系数 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Road-load.

计量单位

N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf
默认值

120.0 N
程序使用名称

coefficient_A_road_load
可计算

是

# Road-load coefficient B — 比率
N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Details

运动阻力系数 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Road-load.

计量单位

N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in
默认值

1.8 N*s/m
程序使用名称

coefficient_B_road_load
可计算

是

# Road-load coefficient C — 比率
N/(m/s)^2

Details

运动阻力系数 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization type 意义 Road-load.

计量单位

N/(m/s)^2
默认值

0.389 N/(m/s)^2
程序使用名称

coefficient_C_road_load
可计算

是

Simulation

# Vehicle speed threshold — 车辆开始移动前的速度阈值
m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Details

块模拟车辆运动的最小速度。 低于该阈值的绝对值，块平滑地切换到零状态。

计量单位

m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn
默认值

0.3 m/s
程序使用名称

v_threshold
可计算

是

# Axle speed threshold — 启动轴旋转的速度阈值
rad/s | deg/s | rad/min | deg/min | rpm | rps

Details

块模拟轴旋转的最小旋转速度。 低于该阈值的绝对值，块平滑地切换到零状态。

计量单位

rad/s | deg/s | rad/min | deg/min | rpm | rps
默认值

0.01 rad/s
程序使用名称

w_threshold
可计算

是

# Show brake force inport — 完美的刹车口

Details

显示 制动 端口的能力。

默认值

true (已开启)
程序使用名称

enable_brake_force
可计算

无

# Show road slope inport — 路坡口

Details

启用用于输入与道路坡度相关的数据的端口的能力。 如果选中此参数旁边的复选框，则会激活该参数。 Slope input type .

默认值

true (已开启)
程序使用名称

enable_road_slope
可计算

无

# Slope input type — 坡度测量的类型
Percent grade | 归一化坡度 | Incline angle

Details

入道路坡度的值的能力。 这些选项意味着以下定义:

  • Percent grade -该块使用偏差的百分比尺度，其中 0 对应于平坦表面，并且 100 相当于闪避 .

  • 归一化坡度 -该块使用归一化斜率尺度，其中 0 对应于平坦表面，并且 1 相当于闪避 .

  • Incline angle -该块使用倾斜角度，其中 0 对应于平坦表面，并且 pi/4 相当于闪避 .

依赖关系

若要使用此选项，请选中该选项旁边的复选框 Show road slope inport .

值

Percent grade | Normalized grade | Incline angle
默认值

Percent grade
程序使用名称

road_slope_input_type
可计算

无

# Show wind speed inport — 风港

Details

显示 风 口的能力。

默认值

true (已开启)
程序使用名称

enable_wind_speed
可计算

无

# Show G outport — 过载因子输出端口

Details

显示 G 端口的能力。 将重力加速度值记录为参数的倍数 Gravitational acceleration .

默认值

false (关掉)
程序使用名称

enable_overload_output
可计算

无

文学作品

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