Документация Engee

Independent Suspension - Double Wishbone

Независимая подвеска на двойных поперечных рычагах.

Тип: SubSystem

independent suspension double wishbone

Путь в библиотеке:

/Automotive/Suspension/Independent Suspension - Double Wishbone

Описание

Блок Independent Suspension - Double Wishbone реализует независимую подвеску на двойных поперечных рычагах для нескольких осей с несколькими колесами на каждой оси.

Блок моделирует упругость, демпфирование и геометрические эффекты подвески как функции относительных положений и скоростей транспортного средства и ступицы колеса с учетом параметров податливости и демпфирования, специфичных для каждой оси. Используя данные о податливости и демпфировании подвески, блок рассчитывает силу, действующую на транспортное средство и колесо. Блок использует систему координат с направленной вниз осью (определенную в стандарте SAE J670). Для каждого элемента подвески можно настроить следующие параметры:

  • Для оси — количество колес, наличие стабилизатора поперечной устойчивости для осей с двумя колесами, параметры подвески;

  • Для колеса — углы поворота.

Блок содержит пружинные элементы, накапливающие энергию, и демпфирующие элементы, рассеивающие энергию. Он не содержит элементов массы, накапливающих энергию. Блок предполагает, что блоки транспортного средства (подрессоренная масса) и колес (неподрессоренная масса), подключенные к блоку, накапливают энергию подвески, связанную с массой.

Чтобы смоделировать транспортное средство со следующими характеристиками: две оси, два колеса на каждой оси, угол поворота для обоих колес на передней оси и стабилизатор поперечной устойчивости на передней оси, — установите для параметров:

  • Number of axles NumAxl значение 2;

  • Number of wheels per axle [NumWhlsByAxl] значение [2 2];

  • Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение [1 0];

  • Anti-sway axle enable by axle [AntiSwayEnByAxl] значение [1 0].

Блок использует номер колеса для индексации входных и выходных сигналов. В таблице ниже приведены сведения о колесе, оси и соответствующем номере колеса для транспортного средства со следующими характеристиками: две оси и два колеса на каждой оси.

Колесо Ось Номер колеса

Переднее левое

Передняя

1

Переднее правое

Передняя

2

Заднее левое

Задняя

1

Заднее правое

Задняя

2

Податливость и демпфирование подвески

Блок использует линейную пружину и демпфер для моделирования вертикальных динамических эффектов системы подвески. Используя относительные положения и скорости транспортного средства и ступицы колеса, блок рассчитывает вертикальные силы подвески на колесо и транспортное средство. Блок использует линейное уравнение, связывающее вертикальное демпфирование и податливость с высотой подвески, скоростью изменения высоты подвески и абсолютным значением углов поворота.

Блок реализует следующее уравнение:

где

  • — сила подвески, приложенная к колесу под номером на оси вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • — сила предварительной нагрузки вертикальной пружины подвески, приложенная к колесам на оси ;

  • — коэффициент жесткости вертикальной пружины для осей;

  • — перемещение и скорость транспортного средства для оси и колеса вдоль инерциальной оси ;

  • — перемещение и скорость колеса в точке крепления оси вдоль оси инерциальной системы координат;

  • — угол поворота колеса относительно вектора силы, приложенной к ступице колеса;

  • — входной угол поворота колес для оси и колеса ;

  • — коэффициент демпфирования;

  • — вертикальная сила жесткого упора на оси и колесе вдоль инерциальной оси ;

  • — вертикальная сила от стабилизатора поперечной устойчивости на оси и колесе вдоль оси инерциальной системы координат.

Коэффициент демпфирования зависит от значения параметра Enable active damping. Если этот флажок снят, то коэффициент демпфирования остается постоянным , где — коэффициент вертикального демпфирования подвески колес на оси . Если флажок установлен, то используется интерполяционная таблица, являющаяся функцией коэффициента заполнения активного демпфера и скорости привода:

В рамках данного блока предполагается, что элементы подвески не имеют массы. Следовательно, силы и моменты подвески, действующие на транспортное средство, равны силам и моментам подвески, действующим на колесо.









где

  • — сила и момент подвески, приложенные к транспортному средству на оси и колесе вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • — сила и момент подвески, приложенные к транспортному средству на оси и колесе вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • — сила и момент подвески, приложенные к транспортному средству на оси и колесе вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • — сила и момент подвески, приложенные к колесу под номером на оси вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • — сила и момент подвески, приложенные к колесу под номером на оси вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • — сила и момент подвески, приложенные к колесу под номером на оси вдоль оси , закрепленной на колесе;

  • и — эффективный радиус колеса для оси и колеса вдоль осей и соответственно;

  • — высота подвески для оси и колеса .

Блок устанавливает положения и скорости колес равными поперечным и продольным положениям и скоростям транспортного средства.



где

  • — перемещение и скорость колеса на оси вдоль инерциальной оси ;

  • — перемещение и скорость транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной оси ;

  • — перемещение и скорость колеса на оси вдоль инерциальной оси ;

  • — перемещение и скорость транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной оси .

Силы упоров

Сила обратной связи упора , которая прикладывается в блоке, зависит от того, сжимается или растягивается подвеска. Сила возникает:

  • при сжатии, когда подвеска сжата более чем на максимальное значение, заданное параметром Suspension maximum height Hmax, m;

  • при растяжении, когда подвеска растянута более чем на максимальное значение, заданное параметром Suspension maximum height Hmax, m.

Для расчета силы в блоке используется коэффициент жесткости, основанный на гиперболическом тангенсе и экспоненциальном масштабировании.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Опционально можно использовать параметр Anti-sway axle enable by axle [AntiSwayEnByAxl], позволяющий активировать стабилизатор поперечной устойчивости для каждой оси с двумя колесами. На рисунке ниже показано, как стабилизатор поперечной устойчивости передает крутящий момент между двумя колесами независимой подвески на общей оси. Каждая независимая подвеска передает крутящий момент на стабилизатор поперечной устойчивости через рычаг, который соединяет стабилизатор поперечной устойчивости с независимой подвеской.

independent suspension double wishbone 1

Для расчета силы, действующей на стабилизатор поперечной устойчивости, блок использует следующие уравнения:

  • Угловое отклонение стабилизатора поперечной устойчивости для данной оси и колеса :



    где

    • — начальный угол поворота стабилизатора поперечной устойчивости;

    • — вертикальное расстояние от точки крепления стабилизатора поперечной устойчивости до центральной линии стабилизатора;

    • — радиус рычага стабилизатора поперечной устойчивости.

  • Угол поворота стабилизатора поперечной устойчивости :

  • Крутящий момент стабилизатора поперечной устойчивости :

  • Силы стабилизатора поперечной устойчивости, приложенные к колесу на оси вдоль оси , закрепленной на колесе:



    где

    • — перемещение транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной оси ;

    • — перемещение и скорость колеса на оси вдоль инерциальной оси .

Углы развала, продольного наклона оси поворота колеса и схождения

Для расчета углов развала, продольного наклона оси поворота колеса и схождения блок использует линейные функции высоты подвески и угла поворота.





где

  • — угол развала колеса на оси и колесе ;

  • — угол продольного наклона оси поворота колеса на оси и колесе ;

  • — угол схождения колеса на оси и колесе ;

  • , , — номинальные углы развала, наклона и схождения (соответственно) оси подвески при нулевом угле поворота;

  • , , — зависимость углов развала, наклона и схождения соответственно от высоты подвески для оси ;

  • , , — зависимость углов развала, наклона и схождения соответственно от угла поворота для оси ;

  • — зависимость угла поворота от вертикальной силы для оси ;

  • — входной угол поворота для оси и колеса ;

  • — перемещение транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной оси ;

  • — перемещение колеса на оси вдоль инерциальной оси .

Углы поворота колес

Опционально можно использовать параметр Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl], позволяющий задать углы поворота. Для расчета углов поворота блок смещает заданные углы поворота с помощью линейной функции высоты подвески:

где

  • — зависимость угла схождения оси от угла поворота;

  • — зависимость угла поворота оси от наклона вертикальной силы;

  • — зависимость угла схождения оси от высоты подвески;

  • — угол поворота колеса для оси и колеса ;

  • — входной угол поворота для оси и колеса ;

  • — перемещение транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной оси ;

  • — перемещение колеса на оси вдоль инерциальной оси .

Мощность и энергия

Блок вычисляет эти характеристики подвески для каждой оси и колеса :

  • Рассеиваемая мощность :

    где — угол поворота для оси и колеса ;

  • Поглощенная энергия :

  • Высота подвески :

    где

    • — перемещение и скорость транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной оси ;

    • — перемещение и скорость колеса на оси вдоль инерциальной оси ;

    • — сила предварительной нагрузки вертикальной пружины подвески, приложенная к колесам на оси ;

    • — угол поворота относительно вертикальной силы, приложенной к ступицам колес на оси .

  • Расстояние от центра ступицы колеса до точки контакта шины с дорогой:

    где — эффективный радиус колеса на оси от центра ступицы колеса до точки контакта шины с дорогой.

Порты

Вход

# WhlPz — перемещение колеса по оси
массив

Details

Перемещение колеса вдоль оси , закрепленной на колесе, измеряемое в метрах. Размер массива: 1 на общее количество колес на транспортном средстве.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlPz имеет размер 1 на 4:

Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

Переднее левое

WhlPz[1, 1]

1

1

Переднее правое

WhlPz[1, 2]

1

2

Заднее левое

WhlPz[1, 3]

2

1

Заднее правое

WhlPz[1, 4]

2

2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlRe — эффективный радиус колеса
массив

Details

Эффективный радиус колеса , измеряемый в метрах. Размер массива: 1 на общее количество колес на транспортном средстве.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlRe имеет размер 1 на 4:

Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

Переднее левое

WhlRe[1, 1]

1

1

Переднее правое

WhlRe[1, 2]

1

2

Заднее левое

WhlRe[1, 3]

2

1

Заднее правое

WhlRe[1, 4]

2

2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlVz — скорость вращения колеса по оси
массив

Details

Скорость колеса вдоль оси , закрепленной на колесе, измеряемая в м/с. Размер массива: 1 на общее количество колес на транспортном средстве.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlVz имеет размер 1 на 4:

Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

Переднее левое

WhlVz[1, 1]

1

1

Переднее правое

WhlVz[1, 2]

1

2

Заднее левое

WhlVz[1, 3]

2

1

Заднее правое

WhlVz[1, 4]

2

2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlFx — продольная сила, действующая на колесо транспортного средства
массив

Details

Продольная сила , действующая на транспортное средство вдоль инерциальной оси . Размер массива: 1 на общее количество колес на транспортном средстве.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlFx имеет размер 1 на 4:

Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

Переднее левое

WhlFx[1, 1]

1

1

Переднее правое

WhlFx[1, 2]

1

2

Заднее левое

WhlFx[1, 3]

2

1

Заднее правое

WhlFx[1, 4]

2

2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlFy — поперечная сила, действующая на колесо транспортного средства
массив

Details

Поперечная сила , действующая на транспортное средство вдоль инерциальной оси . Размер массива: 1 на общее количество колес на транспортном средстве.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlFy имеет размер 1 на 4:

Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

Переднее левое

WhlFy[1, 1]

1

1

Переднее правое

WhlFy[1, 2]

1

2

Заднее левое

WhlFy[1, 3]

2

1

Заднее правое

WhlFy[1, 4]

2

2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlM — момент, действующий на колесо со стороны подвески
массив

Details

Продольный, поперечный и вертикальный моменты на оси и колесе , действующие на колесо со стороны подвески в опорной координате ступицы колеса, измеряемые в Н⋅м. Размер массива: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • WhlM[1,…​] — момент, действующий на колесо со стороны подвески вдоль инерциальной оси (продольный);

  • WhlM[2,…​] — момент, действующий на колесо со стороны подвески вдоль инерциальной оси (поперечный);

  • WhlM[3,…​] — момент, действующий на колесо со стороны подвески вдоль инерциальной оси (вертикальный).

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlM:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит моменты, действующие на четыре колеса со стороны подвески в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось момента

    Переднее левое

    WhlM[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (продольная)

    Переднее правое

    WhlM[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlM[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlM[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlM[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (поперечная)

    Переднее правое

    WhlM[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlM[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlM[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlM[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (вертикальная)

    Переднее правое

    WhlM[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlM[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlM[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# VehP — перемещение транспортного средства
массив

Details

Перемещение транспортного средства от оси и колеса вдоль инерциальной системы координат, измеряемое в метрах. Размер массива входных данных: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • VehP[1,…​] — перемещение транспортного средства от колеса вдоль инерциальной оси ;

  • VehP[2,…​] — перемещение транспортного средства от колеса вдоль инерциальной оси ;

  • VehP[3,…​] — перемещение транспортного средства от колеса вдоль инерциальной оси .

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов VehP:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит четыре перемещения в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось

    Переднее левое

    VehP[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось

    Переднее правое

    VehP[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehP[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehP[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehP[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось

    Переднее правое

    VehP[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehP[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehP[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehP[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось

    Переднее правое

    VehP[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehP[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehP[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# VehV — скорость транспортного средства
массив

Details

Скорость транспортного средства на оси и колесе вдоль инерциальной системы координат, измеряемая в м/с. Размер массива входных данных: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • VehV[1,…​] — скорость колеса транспортного средства вдоль инерциальной оси ;

  • VehV[2,…​] — скорость колеса транспортного средства вдоль инерциальной оси ;

  • VehV[3,…​] — скорость колеса транспортного средства вдоль инерциальной оси .

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов VehV:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит четыре скорости в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось

    Переднее левое

    VehV[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось

    Переднее правое

    VehV[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehV[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehV[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehV[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось

    Переднее правое

    VehV[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehV[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehV[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehV[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось

    Переднее правое

    VehV[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehV[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehV[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# StrgAng — опциональный угол поворота
массив

Details

Опциональный угол поворота для каждого колеса. Размер входного массива: 1 на количество управляемых колес.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси можно ввести углы поворота для обоих колес на первой оси:

  • Массив входных данных имеет размер 1 на 2;

  • Массив сигналов StrgAng содержит два угла поворота в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

    Переднее левое

    StrgAng[1, 1]

    1

    1

    Переднее правое

    StrgAng[1, 2]

    1

    2

Зависимости

Чтобы использовать порт StrgAng, установите для параметра Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение [1 0].

Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

Выход

# Info — информационный сигнал
шина

Details

Сигнал шины, содержащий значения блока. Сигналы представляют собой массивы, зависящие от положения колеса.

Например, это индексы для двухосного транспортного средства с двумя колесами. Общее количество колес равно четырем.

  • Одномерный массив сигналов (1 на 4)

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

    Переднее левое

    [1, 1]

    1

    1

    Переднее правое

    [1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    [1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    [1, 4]

    2

    2

  • Трехмерный массив сигналов (3 на 4)

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

    Переднее левое

    [1, 1]

    1

    1

    Переднее правое

    [1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    [1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    [1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    [2, 1]

    1

    1

    Переднее правое

    [2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    [2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    [2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    [3, 1]

    1

    1

    Переднее правое

    [3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    [3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    [3, 4]

    2

    2
Сигнал Описание Массив сигналов Переменная Единицы измерения

Camber

Углы наклона колес в зависимости от расположения оси и колеса

Одномерный

рад

Caster

Toe

Height

Высота подвески

Одномерный

м

Power

Рассеиваемая мощность подвески

Одномерный

Вт

Energy

Поглощаемая энергия подвески

Одномерный

Дж

VehF

Силы, действующие на транспортное средство со стороны подвески

Трехмерный

Для двухосного транспортного средства с двумя колесами на оси:

Н

VehM

Моменты, действующие на транспортное средство со стороны подвески

Трехмерный

Для двухосного транспортного средства с двумя колесами на оси:

Н⋅м

WhlF

Сила, действующая на колесо со стороны подвески

Трехмерный

Для двухосного транспортного средства с двумя колесами на оси:

Н

WhlP

Перемещение колеса

Трехмерный

Для двухосного транспортного средства с двумя колесами на оси:

м

WhlV

Скорость колеса

Трехмерный

Для двухосного транспортного средства с двумя колесами на оси:

м/с

WhlAng

Углы развала, наклона и схождения колеса

Трехмерный

Для двухосного транспортного средства с двумя колесами на оси:

рад
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# VehF — сила, действующая на транспортное средство со стороны подвески
массив

Details

Продольная, поперечная и вертикальная силы на оси и колесе , действующие на транспортное средство со стороны подвески в точке соединения подвески, измеряемые в ньютонах. Размер массива: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • VehF[1,…​] — сила, действующая на транспортное средство со стороны подвески вдоль инерциальной оси (продольная);

  • VehF[2,…​] — сила, действующая на транспортное средство со стороны подвески вдоль инерциальной оси (поперечная);

  • VehF[3,…​] — сила, действующая на транспортное средство со стороны подвески вдоль инерциальной оси (вертикальная).

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов VehF:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит силы, действующие на транспортное средство со стороны подвески в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось силы

    Переднее левое

    VehF[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (продольная)

    Переднее правое

    VehF[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehF[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehF[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehF[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (поперечная)

    Переднее правое

    VehF[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehF[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehF[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehF[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (вертикальная)

    Переднее правое

    VehF[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehF[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehF[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# VehM — момент, действующий на транспортное средство со стороны подвески
массив

Details

Продольный, поперечный и вертикальный моменты на оси и колесе , действующие на транспортное средство со стороны подвески в точке соединения подвески, измеряемые в Н⋅м. Размер массива: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • VehM[1,…​] — момент, действующий на транспортное средство со стороны подвески вдоль инерциальной оси (продольный);

  • VehM[2,…​] — момент, действующий на транспортное средство со стороны подвески вдоль инерциальной оси (поперечный);

  • VehM[3,…​] — момент, действующий на транспортное средство со стороны подвески вдоль инерциальной оси (вертикальный).

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов VehM:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит моменты, действующие на транспортное средство со стороны подвески в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось момента

    Переднее левое

    VehM[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (продольная)

    Переднее правое

    VehM[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehM[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehM[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehM[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (поперечная)

    Переднее правое

    VehM[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehM[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehM[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    VehM[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (вертикальная)

    Переднее правое

    VehM[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    VehM[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    VehM[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlF — сила, действующая на колесо со стороны подвески
массив

Details

Продольная, поперечная и вертикальная силы на оси и колесе , действующие на колесо со стороны подвески в опорной координате ступицы колеса, измеряемые в ньютонах. Размер массива: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • WhlF[1,…​] — сила, действующая на колесо со стороны подвески вдоль инерциальной оси (продольная);

  • WhlF[2,…​] — сила, действующая на колесо со стороны подвески вдоль инерциальной оси (поперечная);

  • WhlF[3,…​] — сила, действующая на колесо со стороны подвески вдоль инерциальной оси (вертикальная).

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlF:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит силы, действующие на колесо со стороны подвески в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось силы

    Переднее левое

    WhlF[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (продольная)

    Переднее правое

    WhlF[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlF[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlF[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlF[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (поперечная)

    Переднее правое

    WhlF[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlF[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlF[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlF[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (вертикальная)

    Переднее правое

    WhlF[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlF[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlF[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlV — скорость вращения колеса
массив

Details

Продольная, поперечная и вертикальная скорости вращения колеса на оси , измеряемая в м/с. Размер массива: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • WhlV[1,…​] — скорость вращения колеса вдоль инерциальной оси (продольная);

  • WhlV[2,…​] — скорость вращения колеса вдоль инерциальной оси (поперечная);

  • WhlV[3,…​] — скорость вращения колеса вдоль инерциальной оси (вертикальная).

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlV:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит скорости вращения колеса в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Ось силы

    Переднее левое

    WhlV[1, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (продольная)

    Переднее правое

    WhlV[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlV[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlV[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlV[2, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (поперечная)

    Переднее правое

    WhlV[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlV[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlV[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlV[3, 1]

    1

    1

    Инерциальная ось (вертикальная)

    Переднее правое

    WhlV[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlV[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlV[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

# WhlAng — углы развала, наклона и схождения колеса
массив

Details

Углы развала, наклона и схождения колеса на оси и колесе , измеряемые в радианах. Размер массива: 3 на количество колес на транспортном средстве.

  • WhlAng[1,…​] — угол развала;

  • WhlAng[2,…​] — угол наклона;

  • WhlAng[3,…​] — угол схождения.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси массив сигналов WhlAng:

  • Имеет размер 3 на 4;

  • Содержит углы в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса Угол

    Переднее левое

    WhlAng[1, 1]

    1

    1

    Угол развала (Camber)

    Переднее правое

    WhlAng[1, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlAng[1, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlAng[1, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlAng[2, 1]

    1

    1

    Угол наклона (Caster)

    Переднее правое

    WhlAng[2, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlAng[2, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlAng[2, 4]

    2

    2

    Переднее левое

    WhlAng[3, 1]

    1

    1

    Угол схождения (Toe)

    Переднее правое

    WhlAng[3, 2]

    1

    2

    Заднее левое

    WhlAng[3, 3]

    2

    1

    Заднее правое

    WhlAng[3, 4]

    2

    2
Типы данных

Float64
Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Main group

# Enable active damping — включить демпфирование

Details

Включить демпфирование.

Зависимости

После установки этого флажка появляются параметры:

  • Damping coefficient map [f_act_susp_cz], Ns/m;

  • Damping actuator duty cycle breakpoints [f_act_susp_duty_bpt];

  • Damping actuator velocity breakpoints [f_act_susp_zdot_bpt], m/s.

Значение по умолчанию

false (выключено)
Имя для программного использования

ActiveDampEn
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Number of axles NumAxl — количество осей

Details

Количество осей , безразмерный параметр.

Значение по умолчанию

2
Имя для программного использования

NumAxl
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Number of wheels per axle [NumWhlsByAxl] — количество колес на ось

Details

Количество колес на ось , безразмерный параметр. Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Например, [1, 2] обозначает одно колесо на первой оси и два колеса на второй оси.

Значение по умолчанию

[2 2]
Имя для программного использования

NumWhlsByAxl
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] — логический вектор для активации управления осями

Details

Логический безразмерный вектор , активирующий управление осями. Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Например, для двухосного транспортного средства значение:

  • [1 0] — активирует управление осью 1 и отключает управление осью 2;

  • [1 1] — активирует управление осями 1 и 2.

Зависимости

При установке для этого параметра значения 1:

  • Активируется порт StrgAng.

  • Появляются следующие параметры:

    • Toe angle vs steering angle slope ToeStrgSlp;

    • Caster angle vs steering angle slope CasterStrgSlp;

    • Camber angle vs steering angle slope CamberStrgSlp;

    • Suspension height vs steering angle slope StrgHgtSlp, m/rad.

Например, для двухосного транспортного средства с двумя колесами на каждой оси можно ввести углы поворота для обоих колес на первой оси:

  • Чтобы использовать порт StrgAng, установите для параметра Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение [1 0]. Массив входных данных имеет размер 1 на 2.

  • Массив сигналов StrgAng содержит два угла поворота в соответствии с расположением осей и колес:

    Колесо Элемент массива Ось Номер колеса

    Переднее левое

    StrgAng[1, 1]

    1

    1

    Переднее правое

    StrgAng[1, 2]

    1

    2
Значение по умолчанию

[1 0]
Имя для программного использования

StrgEnByAxl
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Anti-sway axle enable by axle [AntiSwayEnByAxl] — логический вектор для активации стабилизации оси

Details

Логический безразмерный вектор, активирующий стабилизацию оси . Например, значение [1 0] активирует стабилизацию оси 1 и отключает стабилизацию оси 2. Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства.

Зависимости

При установке для этого параметра значения 1 появляются следующие параметры:

  • Anti-sway arm radius AntiSwayR, m;

  • Anti-sway arm neutral angle AntiSwayNtrlAng, rad;

  • Anti-sway torsion spring constant AntiSwayTrsK, Nm/rad.

Значение по умолчанию

[0 0]
Имя для программного использования

AntiSwayEnByAxl
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

Compliance and damping

# Suspension spring constant Kz, N/m — коэффициент жесткости пружины подвески

Details

Линейный коэффициент жесткости вертикальной пружины для колес независимой подвески на оси , измеряемый в Н/м.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Значение по умолчанию

64370.0
Имя для программного использования

Kz
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Suspension spring preload F0z, N — предварительная нагрузка на пружины подвески

Details

Вертикальная сила предварительной нагрузки пружин, приложенная к колесам на оси в опорных координатах ступицы колес, измеряемая в ньютонах. Положительные силы предварительной нагрузки:

  • Вызывают подъем транспортного средства;

  • Направлены вдоль отрицательной инерциальной оси .

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Значение по умолчанию

9810.0
Имя для программного использования

F0z
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Suspension shock damping constant Cz, Ns/m — коэффициент демпфирования амортизаторов подвески

Details

Линейный коэффициент вертикального демпфирования для колес независимой подвески на оси , измеряемый в Н⋅с/м.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, снимите флажок Enable active damping.

Значение по умолчанию

10000.0
Имя для программного использования

Cz
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Suspension maximum height Hmax, m — максимальная высота подвески

Details

Максимальное удлинение подвески или минимальная высота сжатия подвески для оси до достижения подвеской жесткого упора, измеряемая в метрах.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Значение по умолчанию

0.5
Имя для программного использования

Hmax
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

Active damping

# Damping coefficient map [f_act_susp_cz], Ns/m — интерполяционная таблица коэффициента заполнения

Details

Таблица коэффициентов демпфирования как функция активного коэффициента заполнения и скорости сжатия привода, в Н⋅с/м. Каждое значение определяет демпфирование для определенной комбинации коэффициента заполнения и скорости привода. Размеры массива должны соответствовать размерам вектора опорных точек коэффициента заполнения и скорости привода .

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, снимите флажок Enable active damping.

Значение по умолчанию

[10000 10000; 10000 10000]
Имя для программного использования

f_act_susp_cz
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Damping actuator duty cycle breakpoints [f_act_susp_duty_bpt] — опорные точки коэффициента заполнения

Details

Опорные точки коэффициента заполнения демпфирующего привода, безразмерный параметр.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, снимите флажок Enable active damping.

Значение по умолчанию

[0 1]
Имя для программного использования

f_act_susp_duty_bpt
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Damping actuator velocity breakpoints [f_act_susp_zdot_bpt], m/s — опорные точки скорости

Details

Опорные точки скорости демпфирующего привода, измеряемой в м/с.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, снимите флажок Enable active damping.

Значение по умолчанию

[-1 1]
Имя для программного использования

f_act_susp_zdot_bpt
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

Geometry settings and effects

# Toe angle at steering center Toe, rad — угол схождения

Details

Номинальный угол схождения подвески при нулевом угле поворота, измеряемый в радианах.

Значение по умолчанию

0.0349
Имя для программного использования

Toe
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Roll steer angle vs suspension height slope RollStrgSlp, rad/m — угол поворота наклона подвески

Details

Угол поворота в зависимости от высоты подвески, измеряемый в рад/м.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Значение по умолчанию

-0.2269
Имя для программного использования

RollStrgSlp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Toe angle vs steering angle slope ToeStrgSlp — угол схождения в зависимости от угла поворота колеса

Details

Угол схождения колес в зависимости от угла поворота, безразмерный параметр.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

Чтобы использовать порт StrgAng, установите для параметра Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение 1.

Значение по умолчанию

0.01
Имя для программного использования

ToeStrgSlp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Caster angle at steering center Caster, rad — угол наклона оси поворота колеса в центре колеса

Details

Номинальный угол наклона оси поворота колеса при нулевом угле поворота, измеряемый в радианах.

Значение по умолчанию

0.0698
Имя для программного использования

Caster
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Caster angle vs suspension height slope CasterHslp, rad/m — угол наклона оси поворота колеса в зависимости от высоты подвески

Details

Угол наклона оси поворота колеса в зависимости от высоты подвески, измеряемый в рад/м.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Значение по умолчанию

-0.2269
Имя для программного использования

CasterHslp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Caster angle vs steering angle slope CasterStrgSlp — угол наклона оси поворота колеса в зависимости от угла поворота колеса

Details

Угол наклона оси поворота колеса в зависимости от угла поворота, безразмерный параметр.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

Чтобы использовать порт StrgAng, установите для параметра Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение 1.

Значение по умолчанию

0.01
Имя для программного использования

CasterStrgSlp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Camber angle at steering center Camber, rad — угол развала в центре колеса

Details

Номинальный угол развала подвески при нулевом угле поворота, измеряемый в радианах.

Значение по умолчанию

0.0698
Имя для программного использования

Camber
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Camber angle vs suspension height slope CamberHslp, rad/m — угол развала в зависимости от высоты подвески

Details

Угол развала в зависимости от высоты подвески, измеряемый в рад/м.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Значение по умолчанию

-0.2269
Имя для программного использования

CamberHslp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Camber angle vs steering angle slope CamberStrgSlp — угол развала в зависимости от угла поворота колеса

Details

Угол развала в зависимости от угла поворота, безразмерный параметр.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

Чтобы использовать порт StrgAng, установите для параметра Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение 1.

Значение по умолчанию

0.01
Имя для программного использования

CamberStrgSlp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Suspension height vs steering angle slope StrgHgtSlp, m/rad — высота подвески в зависимости от угла поворота колеса

Details

Отклонение угла поворота от вертикальной силы, приложенной к опорной точке ступицы колеса подвески, измеряемое в м/рад.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

Чтобы использовать порт StrgAng, установите для параметра Steered axle enable by axle [StrgEnByAxl] значение 1.

Значение по умолчанию

0.1432
Имя для программного использования

StrgHgtSlp
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

Anti-sway parameters

# Anti-sway arm radius AntiSwayR, m — радиус рычага стабилизатора поперечной устойчивости

Details

Радиус рычага стабилизатора поперечной устойчивости, измеряемый в метрах.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

При установке для этого параметра значения 1 появляются следующие параметры:

  • Anti-sway arm neutral angle AntiSwayNtrlAng, rad;

  • Anti-sway torsion spring constant AntiSwayTrsK, Nm/rad.

Значение по умолчанию

0.2
Имя для программного использования

AntiSwayR
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Anti-sway arm neutral angle AntiSwayNtrlAng, rad — нейтральный угол рычага стабилизатора поперечной устойчивости

Details

Нейтральный угол рычага стабилизатора поперечной устойчивости при номинальной высоте подвески, измеряемый в радианах.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

При установке для этого параметра значения 1 появляются следующие параметры:

  • Anti-sway arm radius AntiSwayR, m;

  • Anti-sway torsion spring constant AntiSwayTrsK, Nm/rad.

Значение по умолчанию

0.5236
Имя для программного использования

AntiSwayNtrlAng
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

# Anti-sway torsion spring constant AntiSwayTrsK, Nm/rad — крутильная жесткость стабилизатора поперечной устойчивости

Details

Крутильная жесткость стабилизатора поперечной устойчивости, измеряемая в Н⋅м/рад.

Вектор равен значению 1, умноженному на количество осей транспортного средства. Если вы указываете скалярное значение, блок использует это значение для всех осей.

Зависимости

При установке для этого параметра значения 1 появляются следующие параметры:

  • Anti-sway arm radius AntiSwayR, m;

  • Anti-sway arm neutral angle AntiSwayNtrlAng, rad.

Значение по умолчанию

5729.6
Имя для программного использования

AntiSwayTrsK
Настраиваемый

Нет
Вычисляемый

Да

Литература

  1. Gillespie, Thomas. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 1992.

  2. Vehicle Dynamics Standards Committee. Vehicle Dynamics Terminology. SAE J670. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers, 2008.

  3. Technical Committee. Road vehicles — Vehicle dynamics and road-holding ability — Vocabulary. ISO 8855:2011. Geneva, Switzerland: International Organization for Standardization, 2011.