轮胎（神奇公式）

经验公式X的系数确定的轮胎模型。

类型: Engee1DMechanical.Vehicles.Tires.MagicFormula

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Tires & Vehicles/Tire (Magic Formula)

资料描述

座 轮胎（神奇公式） 它表示轮胎的纵向运动，由经验公式X.PAC[1]给出，该公式基于四个系数。可以模拟恒定或可变路面条件下的轮胎动力学。

轮胎的纵向方向与其在路面上的运动方向重合。

此块是基于块的组件 轮胎与路面的相互作用（神奇公式）.

为了提高轮胎模型的精度，您可以设置延展性，惯性，滚动阻力和可变的有效滚动半径等属性。然而，这些属性增加了总线模型的复杂性，并且会减慢仿真速度。在实时计算模型时或在为半自然建模准备模型时，应忽略轮胎的柔韧性和惯性。

巴士模型

在该块中，轮胎被认为是车轮和轮胎的刚性组合，该轮胎与道路接触并且容易打滑。当扭矩驱动车轮轴时，轮胎传递纵向力。，在路上。轮胎将所产生的反作用力以力的形式传回车轮。这个动作使轮子旋转,产生一个纵向运动. 如果我们模拟轮胎的柔韧性，它也会在负载下弹性变形。如果为参数 有效滚动半径模型 值设置 取决于载荷和速度（神奇公式），那么轮胎的半径也会根据负载和旋转速度而变化。

该图显示了作用在轮胎上的力。

tire magic formula 1

确定总线模型的变量:

-轮胎的滚动半径;
-轮毂的纵向速度;
-轮胎的纵向变形;
-车轮的角速度;
-接触点的角速度。如果轮胎没有纵向变形，则 ;
-轮胎胎面的纵向速度。通常，轮胎的纵向胎面速度包括与轮胎旋转有关的分量，以及与轮胎变形有关的附加部件 ;
-接触点的滑动速度。如果轮胎没有纵向弹性变形，则 ;
-无弹性变形轮胎的车轮滑动系数;
-轮毂的阈值速度;
-滑移系数分母的下界;
-垂直轮胎负荷;
-接触点作用在轮胎上的纵向力;
-变形过程中轮胎的纵向刚度;
-变形过程中轮胎的纵向阻尼;
-车轮的惯性，使得有效质量为 ;
-用车轮施加在车轴上的扭矩。

轮胎的运动学和反应

您可以模拟滚动，滑动和变形。

泵送和滑动_

不可滑动、不可变形轮胎的平移运动方程如下所示: . 轮胎的滑动导致纵向力的变化 .

接触点的滑动速度为 . 对于没有变形的轮胎 .

接触点滑移系数的非平滑值为:

块将滑移系数的分母定义为:

哪里 -参数值 滑移分母下边界，VXLOW .

意义顺利更改为在过渡地区:

单元根据所述滑动系数确定:

哪里

-参数值 最小有效轮滑量，KPUMIN ;
-参数值 车轮最大有效滑移量，KPUMAX .

意义它在过渡地区变化平稳:

块定义滑动系数的平滑阈值为:

对于这个等式，锁定，滑动轮具有 . 完美滚动 .

形成

如果选中该复选框 合规性 然后块认为轮胎是弹性的。当轮胎变形时，轮胎与路面的接触点随角速度旋转与车轮的速度略有不同，从而导致接触贴片打滑。块将可变形轮胎限定为具有刚性的平移弹簧阻尼器和阻尼 .

如果未选中复选框 合规性 然后，并且在模拟中随时都没有轮胎的纵向变形，则 .

轮胎和车轮的动力学

该块由几个子组件组成。等效框图如下所示。

tire magic formula

该模块模拟瞬态和静态模式，以及启动和停止。街区 平移弹簧 和 平移阻尼器 都相当于刚性和阻尼轮胎，分别。

座 轮胎与路面的相互作用（神奇公式） 表示纵向力在总线上作为功能和使用经验公式X。伙计们，在哪里 -一个独立的滑动变量，以及 -端口*N*上的输入信号。

座 车轮和车轴 -这是轮胎的滚动半径 . 惯量值为有效惯量。 . 总线的特征功能确定纵向力 . 连同施加在车轮轴上的驱动轴的扭矩, 确定车轮的角度和纵向运动。

如果轮胎变形未被建模，那么块不考虑子部件。 平移弹簧 和 平移阻尼器 在等效电路中,接触变量被返回到车轮变量. 在这种情况下，轮胎实际上具有无限的刚度，并且块的*P*端口 车轮和车轴 直接连接到设备的*C*端口 力传感器.

如果在块 滚动阻力 指定以外 取决于压力和速度（魔术公式） 滚动阻力模型，那么等效电路将不使用块 力传感器 和*T*块端口 滚动阻力. 如果未选中复选框 合规性 ，则该块的*P*端口 车轮和车轴 直接连接到设备的*C*端口 力传感器 或单元的*T*端口 轮胎与路面的相互作用（神奇公式）.

有效轧制半径

该块确定有效轧制半径，考虑到其因离心力而增大或减小，使

哪里

-有效轧制半径;
-在离心力的作用下增加轮胎的自由半径;
-垂直轮胎负荷;
-参数值 轮胎名义垂直载荷，FNOMIN ;
-参数值 垂直刚度 ;
-车轮的旋转速度;
-参数值 低负载刚度有效滚动半径，BREFF ;
-参数值 有效滚动半径的峰值，DREFF ;
-参数值 高负载刚度有效滚动半径，FREFF ;
-参数值 名义轮胎半径与非滚动自由轮胎半径之比，Q_RE0 ;
-参数值 轮胎半径随速度增加，Q_V1 .

假设和限制

该块仅假设纵向运动，并且不考虑外倾角，转弯或横向运动。
轮胎顺应性意味着轮胎对作用在其上的力的响应暂时延迟。延时仿真增加了模型的精度，但增加了仿真时间。

港口

输入

# N — 法向力，N
尺度

Details

与作用在轮胎上的法向力有关的输入端口（单位 N）。如果法向力向下作用在轮胎上，使其紧贴路面，则法向力为正。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# M — 经验公式的系数向量
矢量

Details

输入端口，指定 H.Paceika 经验公式的系数。

以矢量形式提供系数。

依赖关系

要使用此端口，请将 参数化 设为 物理信号魔术公式系数.

数据类型	Float64`。
复数支持	无

非定向

# A — 轴
旋转力学

Details

与轴相关的机械旋转端口。

程序使用名称

axle_flange

# H — 中心
渐进力学

Details

与轮毂相连的机械渐进端口。

程序使用名称

hub_flange

输出

# S — 滑
尺度

Details

输出端口与轮胎和路面之间的滑移系数有关。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

参数

主要

# 参数化 — 参数化方法
峰值纵向力和相应的滑移 | 常数魔术公式系数 | 取决于载荷的魔术公式系数 | 物理信号魔术公式系数

Details

选择程序块使用经验公式对总线进行参数化的方式：

峰值纵向力和相应的滑移- 利用轮胎的物理特性对经验公式进行参数化。
常数魔术公式系数- 将定义常数系数 , , 和的参数设置为标量。
取决于载荷的魔术公式系数- 将定义负荷相关系数的参数设置为矢量 , , , , , 和，每个系数一个参数。
物理信号魔术公式系数- 将通过 M 端口的经验公式系数设置为四元素矢量。

值	`Peak longitudinal force and corresponding slip` \| `Constant Magic Formula coefficients` \| `Load-dependent Magic Formula coefficients` \| `Physical signal Magic Formula coefficients`
默认值	`Peak longitudinal force and corresponding slip`
程序使用名称	`friction_model`
可计算	是

# 额定垂直负载 — 额定负载力
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

额定垂直负载力 .

依赖关系

要使用该参数，请将 参数化 设置为 峰值纵向力和相应的滑移.

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`3000.0 N`
程序使用名称	`F_vertical_load`
可计算	是

# 额定载荷下的峰值纵向力 — 额定负载下的最大纵向力
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

当垂直载荷等于其标称值时，轮胎对车轮施加的最大纵向力。

依赖关系

要使用该参数，请将 参数化 设置为。 峰值纵向力和相应的滑移.

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`3500.0 N`
程序使用名称	`F_longitudinal_load`
可计算	是

# 额定负载下峰值力时的滑移（百分比） — 在最大纵向力和额定负载下的滑移系数，单位为%

Details

当纵向力等于最大值，垂直载荷等于额定值时，滑移系数，以百分比 (%) 表示。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 参数化 设置为 峰值纵向力和相应的滑移.

默认值	`10.0`
程序使用名称	`percent_slip`
可计算	是

# 魔术公式 B 系数 — 经验公式中的常数因子 B

Details

经验公式中的系数，与负载无关。

依赖关系

要使用该参数，请将 参数化 设置为 常数魔术公式系数.

默认值	`10.0`
程序使用名称	`coefficient_B`
可计算	是

# 神奇公式 C 系数 — 经验公式中的常数系数 C

Details

经验公式中的系数，与负载无关。

依赖关系

要使用该参数，请将 参数化 设置为 常数魔术公式系数.

默认值	`1.9`
程序使用名称	`coefficient_C`
可计算	是

# 神奇公式 D 系数 — 经验公式中的常数因子 D

Details

经验公式中的系数，与负载无关。

依赖关系

要使用该参数，请将 参数化 设置为 常数魔术公式系数.

默认值	`1.0`
程序使用名称	`coefficient_D`
可计算	是

# 神奇的 E 级方程式系数 — 经验公式中的常数系数 E

Details

经验公式中的系数，与负载无关。

依赖关系

要使用该参数，请将 参数化 设置为 取决于载荷的魔术公式系数.

默认值	`0.97`
程序使用名称	`coefficient_E`
可计算	是

# 轮胎名义垂直载荷，FNOMIN — 名义正常力
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

轮胎上的标称法向力。

FNOMIN "是 TIR 文件的标识符。

依赖关系

要使用该参数，请将 电阻模型 参数设置为 取决于压力和速度（魔术公式）.

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`4000.0 N`
程序使用名称	`F_vertical_nominal`
可计算	是

# 魔术公式 C 系数参数，p_Cx1 — 经验公式中的 C 系数

Details

经验公式中与荷载有关的系数。

依赖关系