制动系统有关曲线的matlab程序
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matlab制动理想分配曲线绘制(最新版)目录一、引言二、制动理想分配曲线的概述1.制动力的分配2.制动力分配的理想曲线三、MATLAB 在制动理想分配曲线绘制中的应用1.MATLAB 的基本介绍2.使用 MATLAB 绘制制动理想分配曲线的步骤四、结论正文一、引言在汽车设计中,制动系统的性能直接影响到行车安全。
理想的制动力分配能够提高制动效果,减少制动距离,提高车辆行驶的稳定性。
因此,研究制动理想分配曲线具有重要的实际意义。
二、制动理想分配曲线的概述1.制动力的分配汽车制动时,制动力需要在前后轮之间进行合理的分配,以便实现最佳的制动效果。
通常情况下,前轮制动力占总制动力的 60%~70%,后轮制动力占总制动力的 30%~40%。
2.制动力分配的理想曲线理想的制动力分配曲线应该是一条平滑的 S 型曲线。
该曲线要求在制动开始阶段,前轮制动力迅速增加,以便快速降低车速;随后,后轮制动力逐渐增加,以保证车辆行驶的稳定性。
三、MATLAB 在制动理想分配曲线绘制中的应用1.MATLAB 的基本介绍MATLAB 是一种广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的编程语言。
它具有强大的数值计算和图形绘制功能,可以方便地解决工程技术中的各种问题。
2.使用 MATLAB 绘制制动理想分配曲线的步骤(1)首先,需要准备车辆的相关参数,包括车辆的总质量、前后轮的质量、制动系统的制动力矩等。
(2)其次,根据制动力的分配原则,编写 MATLAB 程序,计算在不同车速下,前后轮应该分配的制动力。
(3)最后,使用 MATLAB 的图形绘制功能,将计算得到的制动力分配曲线绘制出来。
四、结论通过对制动理想分配曲线的研究,可以优化汽车制动系统的性能,提高行车安全。
基于MATLAB的汽车ABS制动过程仿真ABS(Anti-lock Braking System,防抱死制动系统)是现代汽车上保证行车安全的重要制动系统之一。
ABS制动系统可以避免在制动时车轮抱死,从而提高了制动效果和稳定性。
为了深入理解ABS制动系统的工作原理和性能,本文将基于MATLAB软件进行汽车ABS制动过程的仿真。
一、建立模型和假设为了实现ABS制动过程的仿真,需要建立一个基于MATLAB 的系统模型。
该系统模型需要考虑以下几个方面:1. 汽车的运动方程。
2. 轮胎与地面的接触力,即摩擦力。
3. 制动器与车轮的接触力。
4. ABS控制器的控制策略。
在仿真过程中,假设车辆在制动前以一定的速度匀速行驶,制动时四个车轮的制动和抱死状态是相同的。
二、模型搭建在MATLAB界面中,首先利用simulink模块搭建模型。
模型如下:模型中包含了车辆运动方程、轮胎地面接触力、制动器与车轮接触力等模块。
其中,运动方程模块利用F=ma公式进行建模,轮胎地面接触力模块利用摩擦力系数进行计算,制动器与车轮接触力模块利用摩擦力系数和制动器力矩进行计算。
在模型中,还有制动器控制器模块,负责制动器的控制与调节。
制动器控制器可以采用PID算法或滑模控制算法来控制制动器的开闭和力矩大小。
三、仿真过程在进行仿真过程中,需要确定以下参数:1. 初始车速度v0=80km/h。
2. 初始刹车踏板角度θ=0。
3. 制动器摩擦力系数μs=0.7。
4. 刹车片初期转动半径r=0.05m。
在进行仿真操作前,应先在程序中设定好各参数,再设定仿真时间和仿真步长。
由于ABS制动过程会使用到控制器,因此应首先进行控制器的设计和仿真。
在此,控制器的设计采用滑模控制器,其仿真结果如下:控制器的仿真结果显示,在刹车操作开始10s后,滑模控制器调节出的制动器力矩逐渐增加并稳定于85N·m左右。
随着控制器的调节,车轮抱死现象得以解决、保持ABS制动状态下使车辆具备更好的稳定性和制动效果。
MATLAB制动理想分配曲线绘制在汽车工程领域中,制动系统是非常关键的一个部分,它直接关系到车辆的安全性能。
制动力的理想分配曲线是制动系统设计中的一个重要参数,它能够直观地反映出车辆制动性能的优劣。
对于工程师来说,了解和绘制制动理想分配曲线是必不可少的一项技能。
本文将介绍如何使用MATLAB绘制制动理想分配曲线,以实现对制动系统性能的优化分析。
1.理想分配曲线的概念理想分配曲线又称为刹车压力分配曲线,是车辆制动系统中一种重要的性能参数。
理想分配曲线是指车辆各个轮子上的刹车压力随车辆纵向加速度而变化的曲线。
在制动过程中,如果车辆前后轴上的制动力分配合理,能够有效地提高车辆的稳定性和安全性。
理想分配曲线可以直观地反映出车辆的制动性能和稳定性。
2.理想分配曲线的绘制原理理想分配曲线的绘制原理是根据车辆的纵向动力学特性和制动系统的性能参数。
在绘制理想分配曲线时,需要考虑车辆的重量、车辆的纵向惯性特性、车辆的悬挂特性、车辆制动系统的性能参数等因素。
在实际的制动系统设计中,根据车型设计、制动器性能、悬架性能等参数来确定车轮的制动力分配系数,绘制出刹车压力分配曲线,以达到最优化的刹车压力分配。
3.利用MATLAB绘制理想分配曲线MATLAB是一种功能强大的科学计算软件,能够进行复杂的数值计算和绘图。
使用MATLAB可以方便快捷地绘制出制动理想分配曲线。
下面将介绍具体的步骤:第一步:定义车辆的基本参数首先需要定义车辆的基本参数,包括车辆的质量、车辆的纵向惯性特性、车辆的悬挂特性、车辆制动系统的性能参数等。
第二步:建立理想分配曲线的数学模型根据车辆的基本参数,建立理想分配曲线的数学模型。
理想分配曲线的数学模型是一个包含多个变量的复杂方程,需要根据实际情况进行求解。
第三步:利用MATLAB进行数值计算利用MATLAB进行数值计算,求解出理想分配曲线的各个数据点。
MATLAB提供了丰富的数值计算函数和绘图函数,可以方便地进行数值计算和绘图。
%*****************液压与制动力数值和曲线************************%------------------------------------------------------------------ % START% 液压与制动力数值和曲线%------------------------------------------------------------------ %参数(请填写)%后鼓式制动器效能因数--------------------------------BEF_DrugBEF_Drug = 2.3 ;%前盘式制动器效能因数--------------------------------BEF_DiskBEF_Disk = 0.76;%前盘式轮缸直径--------------------------------------D_Disk%单位-------- mD_Disk = 0.0666;%后鼓式轮缸直径--------------------------------------D_Drum%单位-------- mD_Drug = 0.0238;%前盘式制动器有效半径--------------------------------RE_Disk%单位-------- mRE_Disk = 0.120;%后鼓式制动器有效半径-------------------------------RE_Drug%单位-------- mRE_Drug = 0.127 ;%轮胎滚动半径--------------------------------------R_Roll%单位-------- mR_Roll = 0.337 ;%前轮缸液压损失------------------------------------PF_Loss%单位-------- PaPF_Loss = 0;%后轮缸液压损失------------------------------------PR_Loss%单位-------- PaPR_Loss = 0 ;%后制动器利用率----------------------------------EFF_REFF_R = 0.85 ;%前制动器利用率----------------------------------EFF_FEFF_F = 0.95 ;%计算在设定液压的情况下前后轴制动器提供的制动力P =( 4:1:11);BBF = EFF_F*2 * BEF_Disk * pi * D_Disk^2 * P*1000000 * RE_Disk /R_Roll /4 BBR = EFF_R*2 * BEF_Drug * pi * D_Drug^2 * P *1000000 * RE_Drug /R_Roll /4%得到管路压力与前后制动器提供制动力曲线hold off;plot (P,BBF,'r',P,BBR,'k');title('管路压力与前后制动器提供制动力曲线');xlabel('管路压力(MPa)');ylabel('制动器提供制动力(N)');grid on ;%------------------------------------------------------------------% END% 液压与制动力数值和曲线%------------------------------------------------------------------。
基于MATLAB的车辆动力性和制动性仿真分析发布时间:2022-06-22T02:20:51.317Z 来源:《科学与技术》2022年2月4期(下)作者:邹彦冉张竹林* 蒋德飞阮帅房冠霖曹士杰[导读] 动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标,在对关键部件进行定参数、零部件选型、匹配优化时需要进行大量计算邹彦冉张竹林* 蒋德飞阮帅房冠霖曹士杰山东交通学院汽车工程学院,山东济南 250357摘要:动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标,在对关键部件进行定参数、零部件选型、匹配优化时需要进行大量计算,现在企业多采用EXCEL进行计算,导致效率低下、直观性不强。
本文基于MATLAB软件的App Designer模块,开发了车辆动力性和制动性仿真分析软件,具有良好的人机界面和曲线输出功能,并以某型号汽车的实际参数进行了动力性和制动性仿真验证,证明了软件仿真分析的可行性,能够为汽车设计提供良好的支撑,提高设计效率。
关键词:汽车;MATLAB;仿真分析;App Designer 中图分类号:U462.3 文献标志码:A 0 引言近年来国内外汽车行业发展迅猛,截至2021年7月,全国家用车保有量达3.84亿辆。
我国正由汽车制造大国往汽车制造强国过渡,汽车的正向研发技术越来越受到各汽车设计单位的重视。
车辆的动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标之一[1],其性能的好坏影响到车辆的品质和市场。
如今国内外对App Designer在各领域的应用进行了研究[2],韦超毅[3]等采用App Designer对汽车的爬坡能力进行建模与仿真,开发设计了一款软件,测试了试验车的爬坡性能;张晓荣[4]等针对调节阀工作流量特性的畸变问题,设计了工作流量校正算法,并采用App Designer 开发了操作简单、功能完整的操作界面;李晶[5]等基于MATLAB对实际汽车进行动力性仿真,假设节气门开度处于最大情况下,通过仿真分析绘制出该工况下车辆动力性曲线并分析结合实际实验测量数据,验证了该仿真系统的准确性;陈利娜[6]使用MATLAB对汽车制动性能分析,获得了车辆制动力分配曲线,为汽车制动性仿真分析提供了准确的操作方法与可视化数据。
基于Matlab的汽车制动力分配比优化设计汽车制动力分配比优化设计是汽车行业中极其重要的一项研究工作,它直接影响到车辆的行驶安全和驾驶体验。
Matlab是一款广泛应用于工程领域的数学软件,它能够提供完善的数学、统计和优化分析工具,适用于复杂的汽车制动力分析与设计。
在汽车制动力分配比优化设计中,Matlab可提供的工具有很多,如仿真分析、优化算法、流体动力学计算等。
通过Matlab的仿真分析工具,可以对不同制动力分配比方案进行建模仿真,从而评估其性能指标,如制动距离、制动力分布均匀度、制动力响应时间等。
同时,Matlab还可以利用一系列的优化算法,如遗传算法、模拟退火算法等,对不同方案的优化效果进行评估和比较。
此外,利用Matlab的流体动力学计算工具,可以对空气动力学参数进行优化计算,从而提升汽车制动性能。
汽车制动力分配比优化设计中还需要考虑到车辆悬挂系统、轮胎摩擦力等因素的影响。
Matlab可以提供车辆动力学模型的建立和模拟分析,从而实现多因素的优化设计。
此外,利用Matlab的机器学习工具,可以对大量的制动力数据进行处理和分析,从而提升汽车制动力分配比的优化预测精度。
通过不断地优化设计和仿真分析,可以使汽车的制动性能得到不断提升。
综上所述,Matlab是一款广泛应用于汽车制动力分配比优化设计中的数学软件,它可以提供完善的分析和优化工具,帮助工程师评估不同方案的性能和效果,从而优化汽车的制动性能,提高车辆行驶安全和驾驶体验。
汽车制动力分配比优化设计需要涉及到许多相关数据,如车辆重量、制动系统参数、轮胎规格、路面条件等。
下面对其中的几个数据进行分析。
首先,车辆重量是一个很重要的参数。
车辆重量越大,需要的制动力就越大,制动距离也越长。
因此,在制动力分配比的优化设计中,需要根据不同的车型和用途来选择合适的重量范围。
例如,在轿车的设计中,需要考虑到乘客数量和货物载重量等因素,从而选择合适的车身材料和结构设计,从而控制车辆重量。
matlab制动理想分配曲线绘制一、Matlab制动理想分配曲线绘制简介制动理想分配曲线是汽车工程领域中一种重要的曲线,它反映了制动力在各轮之间的理想分配情况。
通过制动理想分配曲线,可以直观地分析车辆在制动过程中的稳定性和安全性。
Matlab作为一种强大的科学计算软件,可以方便地绘制制动理想分配曲线,为汽车工程师提供了一种有效的分析工具。
二、绘制制动理想分配曲线的具体步骤1.数据准备要绘制制动理想分配曲线,首先需要收集相关数据。
这些数据包括车轮的制动力、车速、车重等因素。
一般来说,这些数据可以通过实验测量得到,也可以从文献资料中查找。
在Matlab中,可以将这些数据存储为矩阵或向量,以便后续处理。
2.编写代码在Matlab中绘制制动理想分配曲线,需要编写相应的代码。
以下是一个简单的示例:```matlab% 输入数据F_brake = [100, 80, 60, 40]; % 车轮制动力v = [20, 30, 40, 50]; % 车速% 绘制制动理想分配曲线figure;plot(v, F_brake);xlabel("车速");ylabel("制动力");title("制动理想分配曲线");grid on;```3.图形绘制与优化在绘制制动理想分配曲线时,可以对图形进行一定的优化,以提高可读性和实用性。
例如,添加标题、轴标签、图例等。
此外,还可以调整图形的样式,如线型、颜色等。
4.制动理想分配曲线在工程实践中的应用制动理想分配曲线在工程实践中具有重要意义。
通过分析制动理想分配曲线,可以了解车辆在制动过程中的稳定性和安全性,为汽车设计和调试提供依据。
此外,制动理想分配曲线还可以用于评估车辆在不同工况下的制动性能,为汽车工程师优化制动系统提供参考。
三、总结与展望本文介绍了如何使用Matlab绘制制动理想分配曲线,重点阐述了数据准备、代码编写、图形绘制与优化等环节。
第四章1)求利用附着系数曲线的程序:m1=4080;hg1=0.845;L1=3.950;a1=2.100;bt1=0.38;m2=9290;hg2=1.170;L2=3.950;a2=2.950;bt2=0.38;%利用附着系数与制动强度的关系曲线z=0:0.01:0.8;y=z;b1=L1-a1;b2=L2-a2;yf1=bt1*L1.*z./(b1+hg1.*z);yf2=bt2*L2.*z./(b2+hg2.*z);yr1=(1-bt1)*L1.*z./(a1-hg1.*z);yr2=(1-bt2)*L2.*z./(a2-hg2.*z);%ECE法规要求曲线yECE2=(z+0.07)./0.85;z1=0.30:0.01:0.80;yECE1=(z1-0.02)./0.74;z2=0.15:0.01:0.30;yECE3=z2+0.08;yECE4=z2-0.08;plot(z,yf1,'y',z,yf2,'g',z,yr1,'b',z,yr2,'c',z,y,'r--',z,yECE2,'k',z1,yECE1,'k',z2,yECE3,'k',z2,yE CE4,'k')axis([0 0.8 0 0.8]);xlabel('制动强度z/g');ylabel('利用附着系数y');title('利用附着系数与制动强度的关系曲线');gtext('yf1(空车)');gtext('yf2(满载)');gtext('yr1(空车)');gtext('yr2(满载)');gtext('y=z');gtext('ECE法规要求界限')以下是利用附着系数曲线和ECE法规要求曲线界限由利用附着系数曲线和ECE法规要求曲线界限曲线可知该车的制动系统满足法规的要求求制动效率曲线的程序:m1=4080;hg1=0.845;L1=3.950;a1=2.100;bt1=0.38;m2=9290;hg2=1.170;L2=3.950;a2=2.950;bt2=0.38;b1=L1-a1;b2=L2-a2;%求制动效率曲线Y=(0:0.01:1); %Y为地面附着系数Ef1=b1./(bt1*L1-Y*hg1)*100; %空车Ef2=b2./(bt2*L2-Y*hg2)*100; %满载Er1=a1./((1-bt1)*L1+Y*hg1)*100;Er2=a2./((1-bt2)*L2+Y*hg2)*100;plot(Y,Ef1,'y',Y,Ef2,'b',Y,Er1,'k',Y,Er2,'r')axis([0 1.0 0 100]);xlabel('附着系数Y');ylabel('制动效率(%)');title('制动效率曲线')gtext('Ef2(满载)'),gtext('Er1(空车)'),gtext('Ef2(满载)');以下是制动效率曲线:2),3)问的计算程序:m1=4080;hg1=0.845;L1=3.950;a1=2.100;bt1=0.38; m2=9290;hg2=1.170;L2=3.950;a2=2.950;bt2=0.38; b1=L1-a1;b2=L2-a2;%求制动效率曲线Y=(0:0.01:1); %Y为地面附着系数Ef1=b1./(bt1*L1-Y*hg1)*100; %空车Ef2=b2./(bt2*L2-Y*hg2)*100; %满载Er1=a1./((1-bt1)*L1+Y*hg1)*100;Er2=a2./((1-bt2)*L2+Y*hg2)*100;%求制动距离t1=0.02;t2=0.2;ua0=30;Y1=0.8;g=9.8;abmax1=Y1*g*Er1(81)/100;abmax2=Y1*g*Er2(81)/100;disp('空载时汽车不抱死的制动距离')s1=1/3.6*(t1+t2/2)*ua0+ua0^2/(25.92*abmax1) disp('满载时汽车不抱死的制动距离')s2=1/3.6*(t1+t2/2)*ua0+ua0^2/(25.92*abmax2)%当汽车制动系后部管路破损时的制动距离Fxb11=Y1*m1*g*b1/(L1-Y1*hg1); %当后轮的制动力为0,空车时前轮的地面制动力Fxb12=Y1*m2*g*b2/(L2-Y1*hg2); %当后轮的制动力为0,满载时前轮的地面制动力a11=Fxb11/m1;a12=Fxb12/m2;disp('当汽车制动系后部管路破损时空车的制动距离')s11=1/3.6*(t1+t2/2)*ua0+ua0^2/(25.92*a11)disp('当汽车制动系后部管路破损时满载的制动距离')s12=1/3.6*(t1+t2/2)*ua0+ua0^2/(25.92*a12)%当汽车制动系前部管路破损时的制动距离Fxb21=Y1*m1*g*a1/(L1+Y1*hg1); %当前轮的制动力为0,空车时后轮的地面制动力Fxb22=Y1*m2*g*a2/(L1+Y1*hg2); %当前轮的制动力为0,满载时后轮的地面制动力a21=Fxb21/m1;a22=Fxb22/m2;disp('当汽车制动系前部管路破损时空车的制动距离')s21=1/3.6*(t1+t2/2)*ua0+ua0^2/(25.92*a21)disp('当汽车制动系前部管路破损时满载的制动距离')s22=1/3.6*(t1+t2/2)*ua0+ua0^2/(25.92*a22)运行结果为:空载时汽车不抱死的制动距离s1 =7.5906满载时汽车不抱死的制动距离s2 =6.0819当汽车制动系后部管路破损时空车的制动距离s11 =8.8379当汽车制动系后部管路破损时满载的制动距离s12 =14.3486当汽车制动系前部管路破损时空车的制动距离s21 =10.7561当汽车制动系前部管路破损时满载的制动距离s22 =8.3354。