汽车理论matlab作业
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一、确定一轻型货车的动力性能。
1） 绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；
2） 求汽车最高车速与最大爬坡度；
3） 绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速行驶至 70km/h 所需
的加速时间。
已知数据略。（参见《汽车理论》习题第一章第3题）
解题程序如下:用Matlab语言
(1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图
m1=2000; m2=1800; mz=3880;
g=9.81; r=0.367; CdA=2.77; f=0.013; nT=0.85;
ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793]; i0=5.83;
If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598;
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
for i=1:69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)^2+40.874*(n(i)/1000)^3-3.8445*(n(i)/1000)^4;
end
for j=1:5
for i=1:69
Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r;
ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);
Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/21.15+mz*g*f;
end
end
plot(ua,Ft,ua,Ff,ua,Ff+Fw)
title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图');
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('Ft(N)');
gtext('Ft1') gtext('Ft2')
gtext('Ft3')
gtext('Ft4')
gtext('Ft5')
gtext('Ff+Fw')
(2)求最大速度和最大爬坡度
for k=1:175
n1(k)=3300+k*0.1;
Ttq(k)=-19.313+295.27*(n1(k)/1000)-165.44*(n1(k)/1000)^2
+40.874*(n1(k)/1000)^33.8445*(n1(k)/1000)^4;
Ft(k)=Ttq(k)*ig(5)*i0*nT/r;
ua(k)=0.377*r*n1(k)/(ig(5)*i0);
Fz(k)=CdA*ua(k)^2/21.15+mz*g*f;
E(k)=abs((Ft(k)-Fz(k)));
end
for k=1:175
if(E(k)==min(E))
disp('汽车最高车速=');
disp(ua(k));
disp('km/h');
end
end
for p=1:150
n2(p)=2000+p*0.5;
Ttq(p)=-19.313+295.27*(n2(p)/1000)-165.44*(n2(p)/1000)^2+40.874*(n2(p)/1000) ^3-3.8445*(n2(p)/1000)^4;
Ft(p)=Ttq(p)*ig(1)*i0*nT/r;
ua(p)=0.377*r*n2(p)/(ig(1)*i0);
Fz(p)=CdA*ua(p)^2/21.15+mz*g*f;
af(p)=asin((Ft(p)-Fz(p))/(mz*g));
end
for p=1:150
if(af(p)==max(af))
i=tan(af(p));
disp('汽车最大爬坡度=');
disp(i);
end
end
汽车最高车速=99.0679km/h
汽车最大爬坡度=0.3518
（3） 计算2档起步加速到70km/h所需时间
for i=1:69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)^2+40.874*(n(i)/1000)^3-3.8445*(n(i)/1000)^4;
end
for j=1:5
for i=1:69
deta=1+Iw/(mz*r^2)+If*ig(j)^2*i0^2*nT/(mz*r^2);
ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);
a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r-CdA*ua(i,j)^2/21.15
-mz*g*f)/(deta*mz);
if(a(i,j)<=0)
a(i,j)=a(i-1,j);
end
if(a(i,j)>0.05)
b1(i,j)=a(i,j);
u1(i,j)=ua(i,j);
else
b1(i,j)=a(i-1,j);
u1(i,j)=ua(i-1,j);
end b(i,j)=1/b1(i,j);
end
end
x1=u1(:,1);y1=b(:,1);
x2=u1(:,2);y2=b(:,2);
x3=u1(:,3);y3=b(:,3);
x4=u1(:,4);y4=b(:,4);
x5=u1(:,5);y5=b(:,5);
plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5);
title('加速度倒数时间曲线');
axis([0 120 0 30]);
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('1/aj');
gtext('1/a1')
gtext('1/a2')
gtext('1/a3')
gtext('1/a4')
gtext('1/a5')
for i=1:69
A=ua(i,3)-ua(69,2);
if (A<1&A>0)
j=i;
end B=ua(i,4)-ua(69,3);
if(B<2&B>0)
k=i;
end
if(ua(i,4)<=70)
m=i;
end
end
t=ua(1,2)*b(1,2);
for p1=2:69
t1(p1)=(ua(p1,2)-ua(p1-1,2))*(b(p1,2)+b(p1-1,2))*0.5;
t=t+t1(p1);
end
for p2=j:69
t2(p2)=(ua(p2,3)-ua(p2-1,3))*(b(p2,3)+b(p2-1,3))*0.5;
t=t+t2(p2);
end
for p3=k:m
t3(p3)=(ua(p3,4)-ua(p3-1,4))*(b(p3,4)+b(p3-1,4))*0.5;
t=t+t3(p3);
end
t=t+(ua(j,3)-ua(69,2))*b(69,2)+(ua(k,4)-ua(69,3))*b(69,3)
+(70-ua(m,4))*b(m,4);
tz=t/3.6;
disp('加速时间=');
disp(tz);
disp('s');
加速时间=29.0585s
二、计算与绘制题1 中货车的1）汽车功率平衡图；
2）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。
已知数据略。（参见《汽车理论》习题第二章第7题）
解题程序如下:用Matlab语言
m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=9.81;
r=0.367; CdA=2.77; f=0.013; nT=0.85; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];
i0=5.83; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598;
n1=[815 1207 1614 2012 2603 3006 3403 3804];
Iw=2*Iw1+4*Iw2;
nd=400; Qid=0.299;
for j=1:5
for i=1:69
n(i)=(i+11)*50;
Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)^2+40.874*(n(i)/1000)^3-3.8445*(n(i)/1000)^4;
Pe(i)=n(i)*Ttq(i)/9549;
ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);
Pz(i,j)=(mz*g*f*ua(i,j)/3600.+CdA*ua(i,j)^3/76140.)/nT;
end
end
plot(ua,Pe,ua,Pz);
title('汽车功率平衡图)');
xlabel('ua(km/h)');
ylabel('Pe,Pz(kw)');
gtext('I')
gtext('II')
gtext('III')
gtext('IV')
gtext('V')
gtext('P阻')
