汽车EPS 动力学模型的建立与仿真分析
曹艳芹 车辆工程 50100802405
摘 要：建立了电动助力转向系统主要部分的数学模型和车辆二自由度模型，根据助力原理设计了基于模糊控制的EPS 系统助力控制策略，得出了助力特性曲线，采用Matlab/Simulink 工具箱设计了电动机PID 控制算法助力仿真模型，并利用Simulink 模块搭建系统模型对所建立的EPS 动力学模型进行仿真分析。
关键词：EPS 动力学模型；模糊控制；PID 控制
1 系统组成及工作原理
电动助力转向系统(electric power steering ，简称EPS)主要由机械转向系统、转矩传感器、车速传感器、电流传感器、控制单元(ECU)、离合器、助力电动机及减速机构等组成，如图1所示。其工作原理:汽车在运行过程中，扭矩传感器、车速传感器及电流传感器会产生相应的传感器信号，这些信号经过滤波、信号电平调整后传给ECU ，ECU 经过分析处理后对助力电机进行相应控制。
图1 电动助力转向系统结构
2 电动助力转向系统建模
在构建电动助力转向系统模型时，分析了实际电动助力系统与模拟电动助力转向系统的区别，尽量结合实际构建电动助力转向系统模型但转向轴、齿条、助力电机的动力学模型与实际系统差别较大，因此在建模时都加入了相应的仿真系数(如加入了阻尼、刚性系数等)，以达到实际工况，这样有助于对系统进行仿真分析。
在图1中，设转向盘和上端转向轴的转动惯量、电动机的转动惯量、前轮及转向机构向转向轴等效后的转动惯量分别为h J 、m J 、c J ，单位为2kg m ；转向盘上施加的转矩、等效到转向轴的转向阻力矩、电动机的电磁转矩和电动机作用到转向轴的助力分别为d T 、r T 、m T 、a T ，单位为Nm ；转向轴与支承之间的摩擦
系数、转向机构与前轮等效到转向轴的摩擦系数、电动机转轴与支承之间的摩擦系数分别为h B 、c B 、m B ，单位为Nms/rad ；转向盘的转角、前轮等效到转向轴的转角、电动机的转角分别为h θ、c θ、m θ，单位为rad ；转矩传感器刚度为s K ，单位为Nm/rad ；从电动机经减速机构到转向轴的传动比为G 。
为降低问题的复杂性，假设电动机转轴为刚性，即不考虑电动机的扭转刚度。考虑
电动机与转向轴之间的速度匹配，有：
m c G θθ= （1）
（1）转向盘和上端转向轴、下端转向轴模型
22
h h
d s h h d d T T J B dt dt θθ-=+ （2） 22c c
a s r c c
d d T T T J B dt dt
θθ+-=+ （3） （2）电动机模型
直流电动机的等效结构图如图2所示，电动机电枢电压a U （图中用U 表示），电流a i （图中用I 表示），电枢电阻R ，电感L ，反电动势系数e K ，电磁转矩系数t K 。
图2 直流电机的等效模型 a m a a e di d U R i L K dt dt
θ
=?+?+? （4）
22a m m
m m m
T d d T J B G dt dt
θθ-=+ （5） m t a T K i =? （6）
（3）转矩传感器模型
对于转矩传感器，其测试值等于其刚度和转向盘与转向柱转角差之积，即：
()s s h c T K θθ=?- （7）
（4）轮胎模型
f r K d T N
α=
（8）
a
r V
αβδ
=+
- （9） c N δθ=? （10）
其中，d ——轮胎拖距（m ）；α——前轮侧偏角（rad ）
（5）车辆二自由度模型
由汽车动力学力学定律得出以下运动微分方程：
()()2
21f r f r f z dr aK bK a K b K r aK I V dt
βδ-++-= （11） ()()()1
f r f r f K K aK bK r K mV r V βδβ++--=+& （12）
式中：a ——质心到前轴的距离（m ）；b ——质心到后轴的距离（m ）；r ——绕Z 轴的横摆角速度（rad/s ）；β——质心的侧偏角（rad ）；δ——前轮转角（rad ）；z I ——汽车绕Z 轴的转动惯量（kg·
m2）；V ——车速（km/h ）；m ——汽车质量（kg ）；f K ——前轮侧偏刚度（N/rad ）；r K ——后轮侧偏刚度（N/rad ）。 （6）系统模型计算所用参数值
表1 模型计算的参数值
()
m kg
()
2z I kg m ? ()
a m
()b m
()
f r K K N rad = ()
2
m
J kg m ?
()
2
c
J kg m ?
()
sec/m
B Nm rad ? 2000
3000
1.0
1.8
-140000 0.00005
0.0044
0.002
()
sec/c
B Nm rad ? ()R Ω
()L mH
()
sec/e K V rad ?
()
/t
K Nm A
()d mm
G N
0.3
0.15
0.15 0.02
0.02
40 30 15
3 系统的仿真框图与仿真结果
由上面讨论的EPS 系统动力学状态方程可知EPS 系统可以采用机械转向系统模型（Mechanical_Model ）、电动机模型（Motor_Model ）、控制器模型（Contrllor_Model ）来进行描述，各模块间的关系如图3。
（1）机械转向系统模型（Mechanical_Model）
图4 机械转向系统模型
（2）电动机模型（Motor_Model）
图5 电动机模型
（3）控制器模型（Contrllor_Model）
图6 控制器总体模型
图7 基于模糊控制的EPS系统助力控制策略模型（Fuzzy）
图8 电动机PID 控制算法助力模型（I_PID ）
（4）仿真结果
图9为阶跃输入s T 起始时间为0.5s ，幅值为1.5Nm ，速度输入V 为30km/h 时，未控制时横摆角速度r 的仿真结果曲线。
01234
5678910
123456789Time(s)
r (r a d )
r
图9 未控制时的横摆角速度r 仿真结果
图10为阶跃输入s T 起始时间为0.5s ，幅值为1.5Nm ，速度输入V 为30km/h 时，目标电流Icmd 、PID 控制电流Ia 和下端转向轴转角c 仿真结果曲线。
1
2
3
4
5
6789
10
-20246810
1214Time(s)
I (A )/a n g l e (r a d )
Icmd Ia angle
图10 目标电流、PID 控制电流、下端转向轴转角仿真结果 由图10可以看出PID 控制的实际电流，能很好的追随目标电流。 图11为阶跃输入s T 幅值为1.5Nm ，速度输入V 为30km/h 时，横摆角速度r 的仿真结果曲线。
图11 横摆角速度仿真结果
由图11可以看出，在阶跃输入下，横摆角速度于2s 时趋于稳定值0.015rad/s 。 4 小结
根据汽车转向特性，建立了汽车仿真模型，仿真结果表明了所建立的EPS 动力学模型准确性，也验证了所采用的控制策略的可行性和准确性。 参考文献：
[1] 文艺．汽车电动助力转向系统的控制方法与仿真分析[D]．广州：华南理工大学，2010． [2] 王若平，杨国荣．电动助力转向系统助力特性的仿真研究[J]．拖拉机与农用运输车2008，35(4)：93-97．
[3] 唐新蓬，杨树．电动助力转向系统与汽车转向盘力特性的仿真研究[J]．机械科学与技术，2005，24(12)：1387-1390．
[4] 何仁，耿国庆，苗立东等．电动助力转向系统的曲线型助力特性设计及分析[J]．中国机械工程，2007，18(20)：2515-2518．
2015年注册会计师资格考试内部资料 公司战略与风险管理 第三章 战略选择 知识点：钻石模型分析 ● 详细描述： 1990年，波特在《国家竞争优势》一书中，试图对能够加强国家在产业中的竞争优势的国家特征进行分析。 钻石模型四种要素解释说明 生产要素【第一种分类】：● 初级生产 要素：天然资源、气候、地理 位置、非技术工人、资金等。 ● 高级生产要素：现代通讯、 信息、交通等基础设施，受过 高等教育的人力、研究机构等 。 【第二种分类】：● 一般 生产要素● 专业生产要素：高 级专业人才、专业研究机构、 专用的软、硬件设施等 生产要素【结论】1.一个国家如果想通 过生产要素建立起产业强大而 又持久的优势，就必须发展高 级生产要素和专业生产要素。 如果国家把竞争优势建立在初 级与一般生产要素的基础上 ，它通常是不稳定的；2.一个 国家的竞争优势其实可以从不 利的生产要素中形成
例题： 1.下列情况中，不会造成同业竞争激烈的是（）。A.行业增长缓慢B.产品的转换成本高C.行业退出壁垒高D.竞争对手数量非常多正确答案：B 解析：当行业内产品转换成本高时，竞争不会激烈。其余三种情况都会导致竞争激烈。 2.波特的钻石模型分析中的钻石条件指的是（）。A.有利因素状况 B.可用于投资的资金以及如何使用这些资金 C.产品或服务必须有强大的国内市场需求 D.企业战略正确答案：C 解析：钻石模型分析涉及的四个因素为：有利因素状况，钻石条件，相关和支持性行业的存在以及企业战略、结构和同业竞争。其中钻石条件指的是产品或服务必须有强大的国内市场需求。 3.荷兰的花卉业很发达，并不是因为其良好的自然条件而有了首屈一指的花卉业，而是因为它在花卉的培育、包装及运送上具有高度专精的研究机构和专业人才。按照波特的“钻石模型”分析架构，荷兰的花卉业发达的主要原因是（）。 A.强大的国内市场需求 需求条件国内需求：产业发展的动力（本地客户的本质、预期性需求） 相关与支持性产业 对形成国家竞争优势而言，相关和支持性产业与优势产业是一种休戚与共的关系，例如产业集群的概念 企业战略、企业结构和同业竞争 这是波特开出的企业治理三角习题，指如何创立、组织和管理公司，如何应对同业竞争对手等问题
车辆动力学主要仿真软件 I960年，美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA主要解决多自由度 无约束的机械系统的动力学问题，进行车辆的“质量一弹簧一阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表，对于解决具有约束的机械系统的动力学问题，工作量依然巨大，而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。 随着多体动力学的谨生和发展，机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973年，美国密西根大学的N.Orlandeo和，研制的ADAM 软件，能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题，侧重于解决复杂系统的动力学问题，并应用GEAR刚性积分算法，采用稀疏矩阵技术提高计算效率° 1977年，美国Iowa大学在，研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件，能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后，人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块，使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。 德国航天局DLF早在20世纪70年代，Willi Kort tm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发，先后使用的MBS软件有Fadyna (1977)、MEDYNA1984),以及最终享誉业界的SIMPAC( 1990).随着计算机硬件和数值积分技术的迅速发展，以及欧洲航空航天事业需求的增长，DLR决定停止开发基于频域求解技术的MED YN软件，并致力于基于时域数值积分技术的发展。1985年由DLR开发的相对坐标系递归算法的SIMPACI软件问世，并很快应用到欧洲航空航天工业，掀起了多体动力学领域的一次算法革命。 同时，DLR首次在SIMPAC嗽件中将多刚体动力学和有限元分析技术结合起来，开创了多体系统动力学由多刚体向刚柔混合系统的发展。另外，由于SIMPACI算法技术的优势，成功地将控制系统和多体计算技术结合起来，发
弹簧阻尼系统动力学模 型a m s仿真 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
震源车系统动力学模型分析报告一、项目要求 1）独立完成1个应用Adams软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题，并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。 2）上交分析报告和Adams的命令文件，命令文件要求清楚、简洁。 二、建立模型 1）启动admas，新建模型，设置工作环境。 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View菜单栏中，选择设置（Setting）下拉菜单中的工作网格（WorkingGrid）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X和Y分别设置成750mm和500mm，间距（Spacing）中的X和Y都设置成50mm。然后点击“OK”确定。如图2-1所表示。 图2-1设置工作网格对话框 2）在ADAMS/View零件库中选择矩形图标，参数选择为“onGround”，长度（Length）选择40cm高度Height为1.0cm，宽度Depth为30.0cm，建立系统的平台，如图2-2所示。以同样的方法，选择参数“NewPart”建立part-2、part-3、part-4，得到图形如2-3所示， 图2-2图2-3创建模型平台 3）施加弹簧拉力阻尼器，选择图标，根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C，选择弹簧作用的两个构件即可，施加后的结果如图2-4 图2-4创建弹簧阻尼器
4）添加约束，选择棱柱副图标，根据需要选择要添加约束的构件，添加约束后的模型如2-5所示。 图2-5添加约束 至此模型创建完成 三、模型仿真 1)、在无阻尼状态下，系统仅受重力作用自由振动，将最下层弹簧的刚度系数K设置为10，上层两个弹簧刚度系数均设置为3，小物块的支撑弹簧的刚度系数为4，阻尼均为0，进行仿真，点击图标，设置EndTime为5.0，StepSize为0.01，Steps为50，点击图标，开始仿真对所得数据进行分析。 选择物块的位移、速度、加速度与时间的图像如图3-1、3-2、3-3所示，经过傅里叶变换之后我们可以清楚地看到系统的各阶固有频率。 图3-1位移与时间图像以及FFT变换图像 图3-2速度与时间图像以及FFT变换图像 图3-3加速度与时间图像以及FFT变换图像 通过傅里叶变换，从图中可以看出系统为三阶系统，表现出三阶的固有频率，通过测量得到w1=2.72，w2=4.29，w3=6.15.。 2）为了更进一步验证系统的各阶固有频率，我们给系统施加一定频率的正弦激振力，使系统做受迫振动，观察系统的振动情况， （a）F1=50*sin(2*3.14*w1*time)时，物块振动的速度与时间的图像如3-4所示。 图3-4 F1作用下速度与时间图像以及FFT变换图像
| 论坛社区 《机械系统动力学仿真分析软件》(MSC.ADAMS.2005.R2)R2 资源分类： 软件/行业软件 发布者： Coolload 发布时间： 2005-12-18 20:22 最新更新时间： 2005-12-19 07:04 浏览次数： 14548 实用链接： 收藏此页 eMule资源 下面是用户共享的文件列表，安装eMule后，您可以点击这些文件名进行下载 [机械系统动力学仿真分析软件].[$u]MSC.ADAMS.2005.R2.rar201.2MB [机械系统动力学仿真分析软 295.4MB 件].MSC_ADAMS_V2005_ISO-LND-CD1.iso [机械系统动力学仿真分析软185.0MB
件].MSC_ADAMS_V2005_ISO-LND-CD2.bin [机械系统动力学仿真分析软 6.5KB 件].Msc.Adams.v2005.Iso-Lnd-Cd1-Crack.rar 全选480.4MB eMule主页下载eMule使用指南如何发布 中文名称：机械系统动力学仿真分析 软件 英文名称：MSC.ADAMS.2005.R2 版本：R2 发行时间：2005年12月15日 制作发行：美国MSC公司 地区：美国 语言：英语 简介： [通过安全测试] 杀毒软件：Symantec AntiVirus 版本： 9.0.0.338 病毒库：2005-12-16 共享时间：10:00 AM - 24:00 PM(除 非线路故障或者机器故障) 共享服务器：Razorback 2.0 [通过安装测试]Windows2000 SP4 软件版权归原作者及原软件公司所 有，如果你喜欢，请购买正版软件
用钻石模型分析中国制造业的竞争力 伴随着中国工业化进程加快和改革开放的深化，中国制造业迅速成长，制造业是现代工业的主体，其国际竞争力的强弱，在一定程度上决定着一个国家国际竞争力的高低．文章主要运用迈克尔·波特的“钻石模型”，从生产要素、需求状况、相关及辅助产业状况、企业的战略、结构和竞争方式、机遇与政府六个方面客观地分析中国制造业的国际竞争力状况，在此基础上找出提升中国制造业国际竞争力的对策，以期对今后的制造业发展提供政策性的建议． 一、中国制造业竞争力现状 加人WTO以来。中国制造业保持了高速增长态势。数据显示。2007 年．中国制造业中将近两百类产品的产量居世界第一位。但中国制造业还存在大而不强，整体素质不高的问题。 1．制造业是中国经济增长的主导产业。我国国民经济20多年的高速经济增长是与第二产业．尤其是与制造业的高速增长联系在一起的．这也正是工业化中后期的一个显著特征。 2000年一2007年，我国第二产业对GDP增长的贡献率除2001年和2002年不到50％．其余均远高于50％，并且远高于第一、第三产业，制造业在第二产业GDP贡献率占90％以上．因此制造业对中国经济的拉动效应是显而易见的。 2．制造业劳动力成本优势正逐渐降低。我国具有丰富的劳动力资源．我国的优势产业在于劳动力密集型产业，比较优势是低劳动成本。低水平的劳动力成本支持了中国的经济发展。但随着中国经济的发展。工资水平逐渐上升。低附加值的工厂必然从中国迁移到劳动力成本更加低廉的国家。 3．制造业高附加值产品竞争优势缺乏。虽然我国有200多种制品产量居世界第一．其中玩具占全球产量的70％，鞋类产品占全球产量的50％．彩电占全球产量的45％。空调占全球产量的30％。纺织品服装贸易占全球的24％，但形成鲜明对比的是。有国际竞争力的品牌很少。在2008年度《世界500强》排行榜上，中国企业则创造了历史最好成绩，上榜企业数量也只达到35家(内地25家、香港4家、台湾6家)。制造型企业上榜的更是稀少。
Assignment Vehicle system dynamics simulation 学院：机电学院 专业：机械工程及自动化 姓名： 指导教师：
The model we are going to analys: The FBD of the suspension system is shown as follow:
According to the New's second Law, we can get the equation: 2 )()(221211mg z z c z z k z m --+-=???? 221212)()(z k mg z z c z z k z m w +-----=? ??? 0)()()()(222111222111=-++--+-++--+? ? ? ? ? ? ? ?w w w w z L z k z L z k z L z c z L z c z m χχχχ 0)()()()(2222111122221111=-++----++---? ? ? ? ? ? ? ?w w w w z L z L k z L z L k z L z L c z L z L c J χχχχχ d w w w w Q z L z k z L z c z m ,111111111)()(-=------? ? ? ? ?χχ d w w w w Q z L z k z L z c z m ,222222222)()(-=-+--+-? ????χχ When there is no excitation we can get the equation: 2)()(221211mg z z c z z k z m --+-=???? 2 21212)()(z k mg z z c z z k z m w +-----=? ??? Then we substitude the data into the equation, we write a procedure to simulate the system: Date: ???? ?? ??? ??==?==?===MN/m 0.10k m 25.1s/m kN 0.20MN/m 0.1m kg 3020kg 2100kg 3250w 2l c k I m m by w b
第10 章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具，如同物理实验室、化学实验室一样，也被称之为战略研究实验室，自从问世以来，可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1 节系统动力学概述 1.1 概念系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法，它是系统科学的一个分支，也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科，实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导，建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系，其主要含义如下： 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法； 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统； 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题，故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室” ； 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法，但要有计算 机仿真语言DYNAMIC勺支持，如：PD PLUS VENSIM等的支持； 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系； 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计
算机仿真实验结果，即坐标图象和二维报表； 系统动力学模型建立的一般步骤是：明确问题，绘制因果关系图，绘制系统动力学模型流图，建立系统动力学模型，仿真实验，检验或修改模型或参数，战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统，因此，许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力，并积极开展了区域发展，城市发展，环境规划等方面的推广应用工作，因此，各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特（JAY.W.FORRESTERI出来的。目前，风靡全世界，成为社会科学重要实验手段，它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题，城市发展，企业管理等领域进行了卓有成效的研究，接连发表了《工业动力学》，《城市动力学》，《世界动力学》，《增长的极限》等著作，引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980 年，后来，陆续做了大量的工作，主要表现如下： 1 ）人才培养 自从1980年以来，我国非常重视系统动力学人才的培养，主要采用“走出去，请进来”的办法。请进来就是请国外系统动力学专家来华讲学，走出去就是派留学生，如：首批派出去的复旦大学管理学院的王其藩教授等，另外，还多次举办了全国性的讲习班。 2 ）编译编写专著
波特钻石模型 一、模型研究对象 分析国家和地区“竞争力”的宏观分析工具。 二、主要观点 波特的基本观点就是一个国家在某个行业取得国际成功的可能性程度是该国资源与才能要素、需求条件、关联和辅助性行业以及战略、结构和竞争企业四个方面综合作用的结果。他不仅认为“菱形”中四个组成部分应当同时存在，方可有效地影响和促进竞争力的发展，而且还极力强调政府对四个组成部分中的任何一个方面都可以产生积极或消极的影响。政府行业补贴、资金市场政策、教育政策等影响到该国资源与才能要素。通过制订国内产品标准以及规范和影响购买者需求的法规，政府可以培育和塑造国内需求及其性质。通过政策和法令，政府可以影响某个行业的关联和辅助性行业。通过资金市场法规、税收政策和反托拉斯法等手段，可以影响行业企业之间的竞争。 三、模型介绍 （一）组成要素 “钻石模型”是由四个要素组成的。分别是生产要素、需求条件、相关与支持性产业、企业战略及其结构以及同业竞争。这四个要素是构成“钻石模型”的基本要素。此外，波特还在钻石体系内加入了机会和政府两个变量。 （二）模型分析 1.生产要素 包括人力资源、天然资源、知识资源、资本资源、基础设施。 虽然国家资源要素是Heckscher—Ohlin理论的中心，迈克尔·波特从生产要素特征的角度给予了详尽和新颖的分析。他把各种要素按等级划分成基本要素（或初级要素）和高级要素两大类，前者包括自然资源、气候、地理位置、人口统计特征，后者包括通讯基础设施、复杂和熟练劳动力、科研设施以及专门技术知识。 波特认为，高级要素对竞争优势具有更重要的作用。更重要的是与自然赋予波特钻石理论模型的基本要素不同，高级要素是个人、企业以及政府投资的结果。因此，政府在基础教育和高等教育的投资—通过提高人口的普通技能和知识水平，通过刺激和鼓励在高等教育与
波特钻石理论模型 波特钻石理论模型（Michael Porter diamond Model） 钻石模型又称钻石理论、菱形理论及国家竞争优势理论。 波特钻石理论模型简介 “钻石模型”是由美国哈佛商学院著名的战略管理学家迈克尔·波特提出的。波特的钻石模型用于分析一个国家某种产业为什么会在国际上有较强的竞争力。波特认为，决定一个国家的某种产业竞争力的有四个因素： ?生产要素――包括人力资源、天然资源、知识资源、资本 资源、基础设施。 ?需求条件――主要是本国市场的需求。 ?相关产业和支持产业的表现――这些产业和相关上游产业 是否有国际竞争力。 ?企业的战略、结构、竞争对手的表现。 波特认为，这四个要素具有双向作用，形成钻石体系（如下图）。 在四大要素之外还存在两大变数：政府与机会。机会是无法控制的，政府政策的影响是不可漠视的。
关于生产要素 波特将生产要素划分为初级生产要素和高级生产要素，初级生产要素是指天然资源、气候、地理位置、非技术工人、资金等，高级生产要素则是指现代通讯、信息、交通等基础设施，受过高等教育的人力、研究机构等。波特认为，初级生产要素重要性越来越低，因为对它的需求在减少，而跨国公司可以通过全球的市场网络来取得（当然初级生产因素对农业和以天然产品为主的产业还是非常重要的）。高级生产要素对获得竞争优势具有不容置疑的重要性。高级生产要素需要先在人力和资本上大量和持续地投资，而作为培养高级生产要素的研究所和教育计划，本身就需要高级的人才。高等级生产要素很难从外部获得，必须自己来投资创造。 从另一个角度，生产要素被分为一般生产要素和专业生产要素。高级专业人才、专业研究机构、专用的软、硬件设施等被归入专业生产要素。越是精致的产业越需要专业生产要素，而拥有专业生产要素的企业也会产生更加精致的竞争优势。 一个国家如果想通过生产要素建立起产业强大而又持久的优势，就必须发展高级生产要素和专业生产要素，这两类生产要素的可获得性与精致程度也决定了竞争优势的质量。如果国家把竞争优势建立在初级与一般生产要素的基础上，它通常是不稳定的。 波特同时指出：在实际竞争中，丰富的资源或廉价的成本因素往往造成没有效率的资源配置，另一方面，人工短缺、资源不足、地理气候条件恶劣等不利因素，反而会形成一股刺激产业创新的压力，促进企业竞争优势的持久升级。一个国家的竞争优势其实可以从不利的生产要素中形成。 根据推测，资源丰富和劳动力便宜的国家应该发展劳动力密集的产业，但是这类产业对大幅度提高国民收入不会有大的突破，同时仅仅依赖初级生产要素是无法获得全球竞争力的。 国内需求市场 国内需求市场是产业发展的动力。国内市场与国际市场的不同之处在与企业可以及时发现国内市场的客户需求，这是国外竞争对手所不及的，因此波特认为全球性的竞争并没有减少国内市场的重要性。 波特指出，本地客户的本质非常重要，特别是内行而挑剔的客户。假如本地客户对产品、服务的要求或挑剔程度在国际间数一数二，就会激发出该国企业的竞争优势，这个道理很简单，如果能满足最难缠的顾客，其它的客户要求就不在话下。如日本消费者在汽车消费上的挑剔是全球出名的，欧洲严格的环保要求也使许多欧洲公司的汽车环保性能、节能性能全球一流。美国人大大咧咧的消费作风惯坏了汽车工业，致使美国汽车工业在石油危机的打击面前久久缓不过神来。 另一个重要方面是预期性需求。如果本地的顾客需求领先于其他国家，这也可以成为本地企业的一种优势，因为先进的产品需要前卫的需求来支持。德国高速公路没有限速，当地汽车工业就非常卖力地满足驾驶人对高速的狂热追求，而超过200公里乃至300公里的时速在其他国家
波特钻石模型分析案例 1世界煤炭分布情况 煤炭是重要的能源资源。世界上煤炭资源非常丰富。目前，世界煤炭储量估计为1.083万亿吨。但世界各地的煤炭资源分布并不平衡，煤炭主要集中在北半球，世界煤炭资源的70%分布在北半球北纬30°～70°之间。其中，以亚洲和北美洲最为丰富，美国占25%、前苏联占23%、中国占12%，两大洲分别占全球地质储量的58%和30%；此外，澳大利亚、印度、德国和南非4个国家共占29%，欧洲仅占8%；南极洲数量很少。 2世界煤炭企业发展特点 （1）世界煤炭企业实施战略重组，提高产业集中度。澳大利亚、美国、加拿大及南非等世界重要产煤大国的煤炭企业逐渐重组为几家大型煤炭销售跨国公司，控制世界80%的煤炭出口量； （2）产业集中化导致生产企业大型化。通过企业战略重组，各企业生产更加集中，通过各主要产煤国生产技术的交流，各企业生产效率逐渐提高，生产成本进一步降低，市场竞争力同步增强，市场份额增大，导致煤炭企业的大型化发展趋势； （3）煤炭利用全面化。煤炭资源是不可再生的，随着生产的进一步发展，煤电一体化、煤化一体化、煤路港航一体化、煤炭的深加工等煤炭的综合利用工艺已经能够实现规模化生产，能源资源的全面综合利用已成为国际化大型能源企业的发展趋势。
3我国煤炭分布情况 中国煤炭资源丰富，截至目前现已查明煤炭资源储量为10201亿吨，其中煤炭基础储量3341亿吨（煤炭储量为1886亿吨），煤炭资源量为6872亿吨。另外，中国炼焦用煤储量为649亿吨，还有基础储量1244亿吨、资源量1477亿吨。我国煤炭储量主要分布在华北、西北地区，集中在昆仑山——秦岭——大别山以北的北方地区，以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙（西）地区（简称“三西”地区）集中了中国煤炭资源的60%，另外还有近9%集中于川、云、贵、渝地区。 山西省是资源储量最多的省份，占全国总储量的30%。与资源分布相对应的，是煤炭生产也集中于这些地区。中国虽然煤炭资源丰富，但适于露天开采的煤炭储量少，仅占总储量的7%左右，其中70%是褐煤，主要分布在内蒙、新疆和云南。 4我国煤炭企业发展特点 （1）产业集中度偏低 由于历史原因，小煤矿在我国社会主义现代化建设过程中曾经立下汗马功劳，但随着我国工业化进程的不断加快，能源紧缺的问题愈加凸现，安全、环保和煤炭资源合理利用的重要性日益增加，小煤矿由于其自身资金实力的限制，关停并转小煤矿势在必行。加之近几年，我国经济保持高速发展，对煤炭产品的需求逐年递增，煤炭企业之间的市场竞争价格竞争转为对资源的竞争。国务院因势利导大力整合煤炭资源，规划建设十三个国家级煤炭基地，提高煤炭产业集中度，提高煤炭生产和利用效率。
运用波特钻石模型分析汽车行业 在现实经济运行中，政府行为对产业国际竞争力的作用归根结底是通过影响生产要素、需求状况、相关和支持产业的状况、企业战略、结构和竞争等四个主要因素来实现的；而机会对一国特定产业国际竞争力的影响又具有不确定性。因此，在这里我们“钻石模型”中六个因素对中国汽车产业进行分析。 一、生产要素 迈克尔波特把生产要素分为基本要素和高级要素两类。汽车工业的基本要素主要包括地理位置、非熟练劳动力、资本等。中国有丰裕的劳动力、土地等资源。 （一）人力资源 我国拥有发展汽车产业的人力资源优势，劳动力成本非常低。国家统计局的研究表明。目前我国制造业人工成本接近1200美元，不到发达国家的3％，只相当于国、新加坡等的5％～6％，相当于马来西亚的22.7％，泰国的44.2％，菲律宾的48.3％，巴西的18％和墨西哥的11.3％，印度的95.6％。 （三）土地要素 我国的土地等生产要素价格较低，与发达国家和东南亚国家相比，具有比较成本优势。同时，中国还有广阔的地区尚未开发，因此，我国具有在土地等生产要素方面的可持续的低成本优势。 （二）技术水平 随着科学技术的发展，汽车工业对基本要素的依赖程度逐渐减
轻，高级要素的重要性与日俱增。汽车工业的高级生产要素主要包括：高等教育人力(如汽车产品设计人员、汽车工程师)、汽车研究所、先进的信息基础设施等。高级生产要素是企业开发新产品、设计新工艺流程的必要条件。人才不但属于高级要素，也可以创造出高级要素。企业拥有数量相当的科技人才可以为企业的未来发展，为提高企业竞争力创造良好的机遇。 另外，我国汽车工业经过几十年的发展，拥有大量的熟练技术工人和研发人员。目前，中国已经拥有一大批熟悉汽车制造工艺的科学家、工程师和工程技术人员。但是，与国外汽车先进国家相比，中国在高级生产要素的投入、产出方面仍然存在很大差距，很多人才特别是懂得汽车高科技(如计算机辅助设计技术、信息网络技术)的人才流失海外。汽车工程专业大学生尤其清华大学等名牌院校的毕业生，其首选去向往往是出国和外企，对国有汽车企业少有兴趣。 （三）资本投资 近年来，在我国经济保持高速稳定发展的情况下，人们的消费能力不断提高，而以前难以企及的高档消费品如汽车等，已经开始进入普通百姓的生活，汽车行业也保持着高景气状态，而在外多种因素的推动下，资产注入将为汽车行业的持续飙升提供强大引擎。目前的汽车类上市公司，大多是其所属汽车大集团的边缘资产，上市公司并不能切实代表行业发展水平，大量优质汽车资产存在于集团、上市公司外。汽车类上市公司的利润总额占全行业利润总额的比重不到10%，并且呈逐年下降的态势。汽车行业要继续发展，资产注入已成必然。
!汽车动力学发展历史简介 汽车动力学是伴随着汽车的出现而发展起来的 一门专业学科。人们很早就认识到“$%&’()*+”转向和应用弹性悬架可使乘客感到更加舒适等基本原 理［,］，但那只是一种感性的认识。在各国学者的不懈 努力下，这门学科逐渐发展成熟。-’.’/在,00#年1)’%23举行的题为“车辆平顺性和操纵稳定性”的会议上发表的论文，对,00"年以前汽车动力学的发 展做了较为全面的总结［ !］，见表,。近年来汽车动力学又有了进一步发展，大量的高水平学术论文和经典的汽车动力学专著相继被发表，而且开发出许多专为汽车动力学研究建立模型的软件，如美国密西根大学开发的$456%*(、$45678)等商业软件。汽车是一复杂的连续体系统，要想对其进行动力特性的预测和优化需建立经合理简化的抽象汽车模型，以达到缩短产品开发周期、保证整车性能指标和降低产品成本的目的。 "汽车动力学模型的发展 汽车动力学从严格意义上来讲包括对一切与车 辆系统相关运动的研究，然而最为核心的是平顺性和操纵稳定性这两大领域，一般认为平顺性主要研究影响车身的垂向跳跃、俯仰、侧倾振动的因素，而操纵稳定性主要研究车辆的横向、横摆和侧倾运动。建模时一般假设平顺性和操纵稳定性之间无偶合关系。 "#!汽车平顺性模型 在汽车平顺性的早期研究阶段，限于当时数学、 力学理论、计算手段及试验方法，把系统简化成集中质量—弹簧—阻尼模型，如图,所示。 图,整车集中质量—弹簧—阻尼模型 此类模型一般先以函数的形式给出其动能!和势能"以及表达系统阻尼性质的物理量耗散能 !的表达式： 【摘要】汽车动力学包括对一切与车辆系统相关运动的研究，其最核心的是平顺性和操纵稳定性这两大领域。在简要说明了汽车动力学发展过程的基础上介绍了平顺性和操纵稳定性两大领域的模型发展过程。平顺性模型主要经过集中质量—弹簧—阻尼模型、有限元模型和动态子结构模型阶段；而操纵稳定性模型从低自由度线性模型、非线性多自由度模型发展到多体模型。最后提出了汽车动力学仿真模型的发展动向。 主题词：汽车动力学模型发展 中图分类号：9:;,<,文献标识码：$ 文章编号：,"""=#>"#（!""#）"!=""",=": $%&%’()*%+,(-.%/01’%$2+3*0140*5’3,0(+6(7%’ ?2*+.@’8A?2*+.B8+.2*8AC48D*8/8+AB8*D6+.E’8 （B8/8+9+8F’(785G ） 【89:,;31,】H’28%/’IG+*)8%7754I8’7*//)6F’)’+57(’/’F*+556F’28%/’7G75’)*+I 857%6(’8752’5J6E8’/I76E (8I’K *L8/85G *+I 2*+I/8+.75*L8/85G<1+52’M*M’(AI’F’/6M8+.M(6%’776E )6I’/76E F’28%/’(8I’*L8/85G *+I 2*+I/8+.75*L8/85G *(’8+K 5(6I4%’I *E5’(I’F’/6M)’+5%64(7’6E F’28%/’IG+*)8%78778)M/G 8+5(6I4%’I 用钻石模型分析中国制造业的竞争力 用钻石模型分析中国制造业的竞争力 伴随着中国工业化进程加快和改革开放的深化，中国制造业迅速成长，制造业是现代工业的主体，其国际竞争力的强弱，在一定程度上决定着一个国家国际竞争力的高低．文章主要运用迈克尔·波特的“钻石模型”，从生产要素、需求状况、相关及辅助产业状况、企业的战略、结构和竞争方式、机遇与政府六个方面客观地分析中国制造业的国际竞争力状况，在此基础上找出提升中国制造业国际竞争力的对策，以期对今后的制造业发展提供政策性的建议． 一、中国制造业竞争力现状 加人WTO以来。中国制造业保持了高速增长态势。数据显示。2007年．中国制造业中将近两百类产品的产量居世界第一位。但中国制造业还存在大而不强，整体素质不高的问题。 1．制造业是中国经济增长的主导产业。我国国民经济20多年的高速经济增长是与第二产业．尤其是与制造业的高速增长联系在一起的．这也正是工业化中后期的一个显著特征。2000年一2007年，我国第二产业对GDP增长的贡献率除2001年和2002年不到50％．其余均远高于50％，并且远高于第一、第三产业，制造业在第二产业GDP贡献率占90％以上．因此制造业对中国经济的拉动效应是显而易见的。 2．制造业劳动力成本优势正逐渐降低。我国具有丰富的劳动力资源．我国的优势产业在于劳动力密集型产业，比较优势是低劳动成本。低水平的劳动力成本支持了中国的经济发展。但随着中国经济的发展。工资水平逐渐上升。低附加值的工厂必然从中国迁移到劳动力成本更加低廉的国家。 3．制造业高附加值产品竞争优势缺乏。虽然我国有200多种制品产量居世界第一．其中玩具占全球产量的70％，鞋类产品占全球产量的50％．彩电占全球产量的45％。空调占全球产量的30％。纺织品服装贸易占全球的24％，但形成鲜明对比的是。有国际竞争力的品牌很少。在2008年度《世界500强》排行榜上，中国企业则创造了历史最好成绩，上榜企业数量也只达到35家(内地25家、香港4家、台湾6家)。制造型企业上榜的更是稀少。缺乏品牌效应，产品附加值必然降低，最终导致处于竞争劣势。4．制造业大部分企业被国外企业主导。在经济全球化下，大规模收购、兼并愈演愈烈。外国企业不断扩大市场份额，有些企业几乎垄断了中国市场。据统计，外资股份在传真机、摄影机市场分别占98％、99％。移动通信占80％。电脑占75％，汽车占70％及数字式程序控制开关占50％．可以说外资在很多企业占有绝对控股地位。在中国微电子产业研发超大规模集成电路的8家大型企业中。5家是中外合资企业。1家外商独资企业。而5家合资企业中，只有l家由中国企业控股；在工程机械业。126家合资企业中36％由国外控股，47％中国控股，17％对等控股。虽然FDI会促进中国经济发展，但无疑也会带来潜在的威胁。 二、影响中国制造业竞争力的因素 1．生产要素条件方面。波特认为生产要素分为初级生产要素和高级生产要素．而在高级生产要素中高技术人才、知识资源、资金投入等起关键作用。 (1)人力资源。人力资源除了包括劳动力成本外，还包括劳动力熟练程度、高级专业化人才等方面。我国制造业人力资源的实际情况是：全国大中型企业大专以上文化程度的职工人数为发达国家的l0％~16％．可见，中国制造业的人力资源竞争力比较弱。同时低劳动成本严重制约了我国产业结构升级和技术进步．很多企业把自动化的工艺化整为零．分解成工人可以简单操作的手工工 震源车系统动力学模型分析报告 一、项目要求 1）独立完成1个应用Adams 软件进行机械系统静力、运动、动力学分析问题，并完成一份分析报告。分析报告中要对所计算的问题和建模过程做简要分析，以图表形式分析计算结果。 2）上交分析报告和Adams 的命令文件，命令文件要求清楚、简洁。 1K 1 C 2K 2C 3 C 3 K 3 M 1 M 2M 二、建立模型 1）启动admas ，新建模型，设置工作环境。 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View 菜单栏中，选择设置（Setting ）下拉菜单中的工作网格（Working Grid ）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size)中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ，间距（Spacing ）中的X 和Y 都设置成50mm 。然后点击“OK ”确定。如图2-1所表示。 图 2-1 设置工作网格对话框 2）在ADAMS/View零件库中选择矩形图标，参数选择为“on Ground”，长度（Length）选择40cm高度Height为1.0cm，宽度Depth为30.0cm，建立系统的平台，如图2-2所示。以同样的方法，选择参数“New Part”建立part-2、part-3、part-4，得到图形如2-3所示， 图 2-2 图 2-3创建模型平台 3）施加弹簧拉力阻尼器，选择图标，根据需要输入弹簧的刚度系数K和粘滞阻尼系数C，选择弹簧作用的两个构件即可，施加后的结果如图2-4 图 2-4 创建弹簧阻尼器 4）添加约束，选择棱柱副图标，根据需要选择要添加约束的构件，添加约束后的模型如2-5所示。 透过波特钻石模型分析中国汽车产业的竞争力外文翻译 （已处理） 透过波特钻石模型分析中国汽车产业的竞争力外文翻 译 本科毕业论文外文翻译原文 外文题目:Analyzing China’s automobile industry competitiveness through Proter’s diamond model出处: A Research Project Submitted to the School of Graduate Studies of the University of Lethbridge in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree作者:Di Wu, Bachelor of Management, University of Lethbridge, 2004 原文: Analyzing China’s automobile industry competitiveness through Proter’s diamond model Abstract This paper incorporates Porter’s diamond model to analyze China’s automobile industry. Besides looking at the four determinants of competitiveness in the original model, this study specifically examines the impact of government on industry competitiveness. This study retrieves archival data on multi-measurements used in prior studies. The author incorporates one case study of a Chinese auto 《服务营销》结课论文 论文主题：基于品牌定位钻石模型分析麦当劳产品定位 班级：12级市场营销2班 姓名：曹先正 学号：20120410080224 完成时间：二〇一五年六月八日 指导老师：沈鹏熠 图1：麦当劳品牌定位钻石模型图 价值定位 快乐 6要素 确定目标市场 儿童，追求个性的青少 年以及追求时尚的青年 6要素 属性定位 便捷的标准化快餐 第三步 到位 品质服务、独特体验 友好沟通、收获快乐 6要素 6要素 第二步 选位 利益定位 独特的体验 友好的沟通 Mcdonald ’s 基于品牌定位钻石模型分析麦当劳产品定位 麦当劳的“找位”——确定目标市场 麦当劳的目标顾客锁定为两大群体：一个是儿童，另一个是追求个性的青少年以及追求时尚的青年。这是因为： ①儿童市场附加成本高，游乐场、娱乐演员都需要另附成本； ②晚婚晚育趋势使得单身和无子家庭增加，这些青年人成为麦当劳的又一新的市场； ③麦当劳具有地理位置优势，大多在商业繁华区或者商务工作区，使其更容易占领年轻白领市场。 麦当劳的“选位”——确定市场定位点 尽管麦当劳一直同等地强调QSCV：品质、服务、清洁、和价值，但是中国顾客感知的主定位点在沟通，传递独特体验，感受快乐。次定位点在便利，到达、点餐便捷；次定位点也在服务，时刻为顾客着想。而产品、价格和环境为非定位点，达到了产品质量可信，产品价格公正合理以及环境舒适卫生这一平均水平。同样，我们可以得出麦当劳的利益定位为“独特体验”，通过独特体验努力使顾客感觉到“年轻快乐”的价值定位，作为基础保障，其属性定位即为“便捷的标准化快餐”。 麦当劳的“到位”——实现定位战略 麦当劳在确定年轻快乐的市场定位之后，通过沟通、服务、环境、产品、店址和价格来实现其定位。在保证营销组合各要素达到行业平均水平的情况下，突出沟通和服务要素。 ①沟通要素 由于麦当劳定位的是年轻快乐，定位人群是儿童、追求个性的青少年以及追求时尚的青年，所做的沟通也就应该面对目标人群，传达快乐的元素。麦当劳的沟通策略成功地运用网站、广告等公共宣传通道和快乐的店内气氛达到了这一点。 ②服务要素 麦当劳的价值定位是快乐，因此必须把服务作为次级定位点来体现，在快餐的提供过程和顾客享用过程中，都有快乐的感受。从服务态度方面，“微笑”是麦当劳的特色，所有店员都面露微笑，让顾客觉得亲切而愉悦。 ③环境要素 麦当劳调查发现，25%的消费者通常是在进店前5分钟才决定消费的，所以，麦当劳将成千上万的连锁店用鲜艳的红黄色、明朗的麦当劳音乐作为标志。通过一系列的视觉要素，甚至嗅觉、听觉、触觉要素来与顾客沟通交流。这样不但提高了销售额，使品牌得到进一步推广。同时，也使品牌在销售终端上形成差异性，增加产品的附加值，给消费者提供一个理解企业产品、企业文化的舞台。 SIMPACK车辆动力学习仿真系统 SIMPACK软件是德国INTEC Gmbh公司(于2009年正式更名为SIMPACK AG)开发的针对机械/机电系统运动学/动力学仿真分析的多体动力学分析软件包。它以多体系统计算动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件。SIMPACK软件的主要应用领域包括：汽车工业、铁路、航空/航天、国防工业、船舶、通用机械、发动机、生物运动与仿生等。 SIMPACK是机械系统运动学/动力学仿真分析软件。SIMPACK软件可以分析如：系统振动特性、受力、加速度，描述并预测复杂多体系统的运动学/动力学性能等。 SIMPACK的基本原理就是通过搭建CAD风格的模型（包括铰、力元素等）来建立机械系统的动力学方程，并通过先进的解算器来获取系统的动力学响应。 SIMPACK软件可以用来仿真任何虚拟的机械/机电系统，从仅仅只有几个自由度的简单系统到诸如一个庞大的火车。SIMPACK软件可以应用在我们产品设计、研发或优化的任何阶段。 SIMPACK软件独具有的全代码输出功能可以将我们的模型输出成Fortran或C代码，从而可以实现与任意仿真软件的联合。 车辆动力学仿真carsim CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。 CarSim软件的主要功能如下: 适用于以下车型的建模仿真:轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV; 可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性; 可以通过软件如MATLAB，Excel等进行绘图和分析; 可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果;包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块;程序稳定可靠;用钻石模型分析中国制造业的竞争力备课讲稿
弹簧阻尼系统动力学模型adams仿真设计
透过波特钻石模型分析中国汽车产业的竞争力外文翻译(已处理)
麦当劳关于服务营销的钻石模型分析
车辆动力学相关的软件及特点
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