汽车理论14MATLAB编程.doc

汽车理论1-4MATLAB编程源程序：第一章m=3880;g=9.8;r=0.367;x=0.85;f=0.013;io=5.83;CdA=2.77;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Iw=Iw1+Iw2;ig=6.09 3.09 1.71 1.00; %变速器传动比L=3.2;a=1.947;hg=0.9;n=600:1:4000;T=-19.313+295.27*n/1000-165.44*(n/1000).2+40.874*(n/1000).3-3.8445*(n/1000).4;Ft1=T*ig(1)*io*x/r;%计算各档对应转速下的驱动力Ft2=T*ig(2)*io*x/r;Ft3=T*ig(3)*io*x/r;Ft4=T*ig(4)*io*x/r;u1=0.377*r*n/(io*ig(1);u2=0.377*r*n/(io*ig(2);u3=0.377*r*n/(io*ig(3);u4=0.377*r*n/(io*ig(4);u=0:130/3400:130;F1=m*g*f+CdA*u1.2/21.15;%计算各档对应转速下的驱动阻力F2=m*g*f+CdA*u2.2/21.15;F3=m*g*f+CdA*u3.2/21.15;F4=m*g*f+CdA*u4.2/21.15;figure(1);plot(u1,Ft1,-r,u2,Ft2,-m,u3,Ft3,-k,u4,Ft4,-b,u1,F1,-r,u2,F2,-m,u3,F3,-k,u4,F4,-b,LineWidth,2)title(汽车驱动力与阻力平衡图);xlabel(u_a/km.h-1)ylabel(F/N)gtext(F_t1)gtext(F_t2)gtext(F_t3)gtext(F_t4)gtext(F_f+F_w)%由汽车驱动力与阻力平衡图知，他们无交点，u4在最大转速时 达到最大 umax=u4(3401)Ft1max=max(Ft1);imax=(Ft1max-m*g*f)/(m*g)disp(假设是后轮驱动);C=imax/(a/L+hg*imax/L) % 附着率delta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+If*ig(1)*r2*io2*x/(m*r2);delta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+If*ig(2)*r2*io2*x/(m*r2);delta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+If*ig(3)*r2*io2*x/(m*r2);delta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r2)+If*ig(4)*r2*io2*x/(m*r2);a1=(Ft1-F1)/(delta1*m); %加速度a2=(Ft2-F2)/(delta2*m);a3=(Ft3-F3)/(delta3*m);a4=(Ft4-F4)/(delta4*m);h1=1./a1; %加速度倒数h2=1./a2;h3=1./a3;h4=1./a4;figure(2);plot(u1,h1,u2,h2,u3,h3,u4,h4,LineWidth,2);title(加速度倒数-速度曲线图);xlabel(u)ylabel(1/a)gtext(1/a1)gtext(1/a2)gtext(1/a3)gtext(1/a4)%由加速度倒数-速度曲线图可知u1min=min(u1);u1max=max(u1);u2min=u1max;u2min=min(u2);u2max=max(u2);u3min=u2max;u3max=max(u3);u4min=u3max;u4max=70;x1=;x2=;x3=;x4=;y=3401;for i=1:3401; if u3(i)=u3min; x1=i; end endq1=max(x1);ua3=u3(q1:y);a3=h3(q1:y);for i=1:3401; if u4(i)=u4min; x2=i; elseif u4(i)=u4max; x3=i; endendq2=max(x2);q3=max(x3);ua4=u4(q2:q3); a4=h4(q2:q3);s1=trapz(h2,u2 ); %二挡运行时间s2=trapz(ua3,a3); s3=trapz(ua4,a4); s=s1 s2 s3;disp(积分得)t=sum(s)*1000/3600 %总时间 第二章Pe1=Ft1.*u1./3600;%计算各档对应转速下的功率Pe2=Ft2.*u2./3600;Pe3=Ft3.*u3./3600;Pe4=Ft4.*u4./3600;P1=F1.*u1./(3600*x);%计算各档对应的各个车速下的行驶功率P2=F2.*u2./ (3600*x);P3=F3.*u3./ (3600*x);P4=F4.*u4./ (3600*x);figure(3);plot(u1,Pe1,-r,u2,Pe2,-m,u3,Pe3,-k,u4,Pe4,-b,u1,P1,k,u2,P2,k,u3,P3,k,u4,P4,k,linewidth,2);gtext(Pe1)gtext(Pe2)gtext(Pe3)gtext(Pe4)xlabel(u/(km/h); ylabel(P/kW);title(汽车功率平衡图);n=815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804;Ua=;Ua=0.377*r*n./(io*ig(4)ft=;ft=m*g*f+(2.77/21.15)*Ua.2;%计算各转速对应的各个车速下的行驶阻力Pe(1)=ft(1).*Ua(1)./(3600*x);%计算各转速对应的各个车速下的行驶阻力功率Pe(2)=ft(2).*Ua(2)./(3600*x);Pe(3)=ft(3).*Ua(3)./(3600*x);Pe(4)=ft(4).*Ua(4)./(3600*x);Pe(5)=ft(5).*Ua(5)./(3600*x);Pe(6)=ft(6).*Ua(6)./(3600*x);Pe(7)=ft(7).*Ua(7)./(3600*x);Pe(8)=ft(8).*Ua(8)./(3600*x)B0=1326.8 1354.7 1284.4 1122.9 1141.0 1051.2 1233.9 1129.7;B1=-416.46 -303.98 -189.75 -121.59 -98.893 -73.714 -84.478 -45.291;B2=72.739 36.657 14.525 7.0035 4.4763 2.8593 2.9788 0.7113;B3=-5.8629 -2.0533 -0.51184 -0.18517 -0.091077 -0.05138 -0.047449 -0.00075215;B4=0.17768 0.043072 0.0068164 0.0018555 0.00068906 0.00035032 0.00028230 -0.000038568;b1=(B0(1)+(B1(1)*Pe(1)+(B2(1)*Pe(1)2)+(B3(1)*Pe(1)3)+(B4(1)*Pe(1)4);b2=(B0(2)+(B1(2)*Pe(2)+(B2(2)*Pe(2)2)+(B3(2)*Pe(2)3)+(B4(2)*Pe(2)4);b3=(B0(3)+(B1(3)*Pe(3)+(B2(3)*Pe(3)2)+(B3(3)*Pe(3)3)+(B4(3)*Pe(3)4);b4=(B0(4)+(B1(4)*Pe(4)+(B2(4)*Pe(4)2)+(B3(4)*Pe(4)3)+(B4(4)*Pe(4)4);b5=(B0(5)+(B1(5)*Pe(5)+(B2(5)*Pe(5)2)+(B3(5)*Pe(5)3)+(B4(5)*Pe(5)4);b6=(B0(6)+(B1(6)*Pe(6)+(B2(6)*Pe(6)2)+(B3(6)*Pe(6)3)+(B4(6)*Pe(6)4);b7=(B0(7)+(B1(7)*Pe(7)+(B2(7)*Pe(7)2)+(B3(7)*Pe(7)3)+(B4(7)*Pe(7)4);b8=(B0(8)+(B1(8)*Pe(8)+(B2(8)*Pe(8)2)+(B3(8)*Pe(8)3)+(B4(8)*Pe(8)4);p=0.7;Qs=;Qs(1)=(Pe(1)*b1)/(1.02*Ua(1).*p*g);Qs(2)=(Pe(2)*b2)/(1.02*Ua(2).*p*g);Qs(3)=(Pe(3)*b3)/(1.02*Ua(3).*p*g); Qs(4)=(Pe(4)*b4)/(1.02*Ua(4).*p*g);Qs(5)=(Pe(5)*b5)/(1.02*Ua(5).*p*g);Qs(6)=(Pe(6)*b6)/(1.02*Ua(6).*p*g);Qs(7)=(Pe(7)*b7)/(1.02*Ua(7).*p*g);Qs(8)=(Pe(8)*b8)/(1.02*Ua(8).*p*g);M=polyfit(Ua,Qs,2);UA=0.377*r*600/(ig(4)*io):1:0.377*r*4000/(ig(4)*io);%UA表示车速QS=polyval(M,UA);%QS表示油耗figure(4);plot(UA,QS,linewidth,2);title(最高档等速百公里油耗曲线);xlabel(Ua/(km/h); ylabel(Qs/L); 第三章io=5.17 5.43 5.83 6.17 6.33;Va=0.377*r*n(7)./(io.*ig(4);Ps=46.9366;disp(假设以最高档，较高转速（n取3401 ），最经济负荷（即90%负荷大约 46.9366Kw）行驶时油耗)qs=;qs(1)=(Ps*b7)/(1.02*Va(1).*p*g);qs(2)=(Ps*b7)/(1.02*Va(2).*p*g);qs(3)=(Ps*b7)/(1.02*Va(3).*p*g);qs(4)=(Ps*b7)/(1.02*Va(4).*p*g);qs(5)=(Ps*b7)/(1.02*Va(5).*p*g);st= 17.5813 16.2121 14.5126 13.3775 12.9185;%加速时间：（这里以最高档四档、速度由0加速到94.93Km/h 的时间）因与题1.3第三问求法相同，这里不在累述，可直接有计算机求得：figure(5);plot(qs,st,+,linewidth,2)hold onplot(qs,st,linewidth,2);gtext(5.17)gtext(5.43)gtext(5.83)gtext(6.17)gtext(6.33)title(燃油积极性-加速时间曲线);xlabel(燃油经济性(qs/L); ylabel(动力性-原地起步加速时间 (st/s); 第四章4-3载荷质量m/kg质心高hg/m轴距L/m质心至前轴距离a/m制动力分配系数空载40800.8453.9502.1000.38满载92901.1703.9502.9500.381） 前轴利用附着系数为： 后轴利用附着系数为： 空载时：=所以空载时后轮总是先抱死。满载时：=时：前轮先抱死 时：后轮先抱死 利用MATLAB作图得到下图： 2）由MATLAB计算知当=0.8时，(空载)制动效率为0.6720所以其最大制动减速度为 代入公式：=6.57m 计算可得：满载时 制动效率为0.87 因此其最大动减速度 制动距离 =5.34m3） A.若制动系前部管路损坏 后轴利用附着系数 后轴制动效率代入数据得：空载时：=0.45满载时：=0.60a)空载时 其最大动减速度 代入公式：=10.09mb)满载时 其最大动减速度 代入公式：=7.63m B若制动系后部管路损坏 前轴利用附着系数 前轴制动效率代入数据 空载时：=0.57 满载时：=0.33a)空载时 其最大动减速度 代入公式：=8.02m b)满载时 其最大动减速度 代入公式：=13.67m4-51）同步附着系数 2）因 所以前轮先抱死 =0.951 3）最大制动减速度： = 4） a) 1失效 2失效b)1失效 2失效 c) 1失效 2失效 5）a)1失效 后轴利用附着系数 后轴制动效率0.46最大动减速度2失效 前轴利用附着系数 前轴制动效率0.55最大动减速度b)由第2）问 知：前轮先抱死1失效与2失效情况相同。 前轴利用附着系数 前轴制动效率=0.95最大动减速度c) 与b）回路的情况相同。6） 比较优缺点：a） 其中一个回路失效时，不易发生制动跑偏现象。但当1失效时，容易后轮先抱死，发生后轴测滑的不稳定的危险工况。b） 实现左右侧轮制动器制动力的完全相等比较困难。c） 实现左右侧轮制动器制动力的完全相等比较困难。其中一个管路失效时，极容易制动跑偏。