Simulink汽车仿真实例

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matlab simulink案例

matlab simulink案例1. 电机传动系统模拟在这个案例中，我们将使用Simulink来模拟一个简单的电机传动系统。

我们将建立一个由电机、负载和控制器组成的系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。

通过调整输入信号和控制器参数，我们可以观察系统的响应，并优化控制器的性能。

2. PID控制器设计在这个案例中，我们将使用Simulink来设计一个PID控制器，并将其应用于一个简单的控制系统。

我们将建立一个由传感器、控制器和执行器组成的系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。

通过调整PID控制器的参数，我们可以观察系统的响应，并优化控制器的性能。

3. 机器人路径规划在这个案例中，我们将使用Simulink来进行机器人的路径规划。

我们将建立一个由传感器、路径规划器和执行器组成的系统，并使用Simulink来模拟机器人在不同环境中的路径规划行为。

通过调整路径规划器的算法和参数，我们可以优化机器人的路径规划性能。

4. 电力系统稳定性分析在这个案例中，我们将使用Simulink来进行电力系统的稳定性分析。

我们将建立一个由发电机、负载和传输线路组成的电力系统，并使用Simulink来模拟系统的动态行为。

通过调整系统的参数和控制策略，我们可以评估系统的稳定性，并优化系统的运行性能。

5. 汽车动力学模拟在这个案例中，我们将使用Simulink来进行汽车的动力学模拟。

我们将建立一个由车辆、发动机和传动系统组成的模型，并使用Simulink来模拟车辆在不同驾驶条件下的动力学行为。

通过调整车辆参数和控制策略，我们可以评估车辆的性能，并优化驾驶体验。

6. 无人机飞行控制在这个案例中，我们将使用Simulink来进行无人机的飞行控制。

我们将建立一个由无人机、传感器和控制器组成的系统，并使用Simulink来模拟无人机在不同飞行任务下的控制行为。

通过调整控制器的参数和飞行任务的要求，我们可以优化无人机的飞行性能。

Simulink汽车仿真实例教学课件(一)

Simulink汽车仿真实例教学课件(一)
Simulink汽车仿真实例教学课件是一份简单易懂的教学材料，它着重
介绍汽车仿真技术以及如何使用Simulink软件进行汽车仿真。

本课件
具有如下特点：
一、逻辑清晰
课件内容涵盖汽车仿真中各个重要的方面，包括车身模型、驱动系统
模型以及车辆控制系统模型等。

每个章节都有明确的主题，结构清晰，内容简洁易懂。

二、条理分明
课件中各个模块之间有着明确的衔接关系，它们的安排与组织旨在方
便学生理解和掌握。

同一模块中，不同的部分按照相关性进行划分，
使得各个部分会呼应而不会重复。

三、结构合理
课件结构合理，采用多样化的布局设计，既方便学生浏览，又方便学
生记忆，更易于复习和总结。

每个章节的内容都旨在让学生理解到汽
车的各个方面应用，并从中发现问题与解决问题的方法。

四、分点分布排序
课件中的内容被细分为了许多分点，各个分点旨在包含一个相同主题
的相关内容，使得学生能够将多个相关的分点组合在一起，形成整个
方案。

学生可以善用这些分点，在不同的场合进行汇总与推荐。

总之，Simulink汽车仿真实例教学课件是一份非常实用的教学材料。

它涵盖了众多重要的主题，结构合理，条理分明，重点突出。

学生只
需要花费相对较短的时间，就能学会许多与汽车仿真技术相关的知识，
并能够熟练地使用Simulink软件进行汽车仿真。

如果你是汽车工程、机械制造或者自动化相关专业的学生，我强烈建议你利用这份Simulink汽车仿真实例教学课件，提升你的实践技能，也可以促进你的学习进程。

simulink仿真简单实例

simulink仿真简单实例
一、模拟环境
1、MATLAB/Simulink 设计环境：
在MATLAB中开发Simulink模型，仿真模拟系统，开发系统塑造都可以在这个环境下进行。

2、LabVIEW 设计环境：
LabVIEW允许你以基于可视化技术的开发环境（VI）来创建测试，模拟，监控系统，以及自动化系统的可视化界面。

二、仿真实例
1、基于MATLAB/Simulink的仿真实例：
（1）传统的PID控制器
这是一个利用PID控制器控制速度的例子。

首先，建立一个简单的Simulink模型，包括PID控制器、电机和反馈器件。

之后，你可以调整PID参数，以提高系统的控制能力。

（2）智能控制
这是一个基于智能控制算法的实例。

通过使用神经网络，试图根据输入自动调整PID参数，使系统具有更强的控制能力。

2、基于LabVIEW的仿真实例：
（1）叉车仿真
这是一个使用LabVIEW来模拟电动叉车运行过程的实例。

你可以模拟叉车的启动过程，叉车行驶过程，并开发出任意的叉车控制算法。

（2）汽车仿真
这是一个使用LabVIEW进行汽车模拟的实例。

你可以模拟汽车的动力性能，并开发出任意类型的汽车控制算法，如路径规划算法，自动驾驶算法等。

Simulink汽车仿真实例教学课件(二)

Simulink汽车仿真实例教学课件(二)- Simulink汽车仿真实例教学课件是什么？Simulink汽车仿真实例教学课件是一种教学工具，它可以帮助学生更好地了解汽车的工作原理和运行机制。

该课件使用Simulink软件来模拟汽车的各种运行情况，让学生通过实际操作来理解汽车的工作原理。

- 为什么需要Simulink汽车仿真实例教学课件？Simulink汽车仿真实例教学课件可以帮助学生更好地理解汽车的工作原理和运行机制，从而提高学生的学习效果。

此外，该课件还可以帮助学生更好地掌握Simulink软件的使用，提高其仿真建模能力。

- Simulink汽车仿真实例教学课件的特点有哪些？Simulink汽车仿真实例教学课件具有以下特点：1. 实用性强：该课件使用实际的汽车模型进行仿真，能够更真实地模拟汽车的各种运行情况。

2. 易于操作：使用Simulink软件进行仿真建模，操作简单易学，学生容易上手。

3. 效果显著：通过实际操作来理解汽车的工作原理，学生的学习效果更好，能够更深入地理解汽车的运行机制。

- Simulink汽车仿真实例教学课件的应用范围有哪些？Simulink汽车仿真实例教学课件可以应用于汽车工程、机械工程、控制工程等相关领域的教学和研究。

此外，该课件还可以应用于汽车制造、汽车维修等实际应用场景中。

- 如何使用Simulink汽车仿真实例教学课件？使用Simulink汽车仿真实例教学课件需要一定的Simulink软件基础，学生需要先学习Simulink软件的基本使用方法。

然后，学生可以根据课件提供的实例进行仿真建模，通过实际操作来理解汽车的工作原理和运行机制。

基于MATLAB／Simulink的汽车平顺性的仿真模型（可编辑）

基于MATLAB／Simulink的汽车平顺性的仿真模型摘要本文在分析平顺性的研究意义和研究内容的基础上,以数学仿真原理为理论基础,建立了以某经济型轿车为原型的整车八自由度汽车模型拉格朗日方程,并应用仿真软件MATLAB/Simulink建立了汽车平顺性的仿真模型。

按照国家标准模拟了不同车速下的汽车试验,得出了平顺性仿真在不同车速下时间域和频率域的仿真结果。

本文还参考了实车的平顺性试验,该试验参照国标GB/T4970?1996执行。

在国家B级路面上以不同车速对驾驶员座椅、副驾驶员座椅和后排左侧座椅的垂直加速度信号进行了测量,得出了平顺性试验在时间域和频率域的结果。

在汽车平顺性仿真与试验的基础上,文中对处理后的数据结果进行了比较分析,对试验所用汽车的平顺性作出了评价,给出了仿真与试验的相应结论。

关键词:平顺性,八自由度建模,路谱,MATLAB/SimulinkAbstractThis paper analyzes the significance of ride comfort and contents of research based on the principle of mathematical simulation based on the theory established by an economy car for the prototype vehicle eight degrees of freedom vehicle model Lagrange equation, and applying simulation software MATLAB / Simulink to establish a simulation model ofvehicle ride comfort. Simulated in accordance with national standards of vehicles under different speed test results, the simulation ride at different speeds time domain and frequency domain simulation results This article also during the actual car test ride, test the light of the implementation of national standard GB/T4970-1996. B-class roads in the country at different speeds on the driver's seat, co-pilot seat and left rear seat of the vertical acceleration signal was measured, obtained test ride in the time domain and frequency domain results. In the car ride simulation and experiment based on the text of the processed data results were compared, the test used in ride comfort has been evaluated, the simulation and testing the corresponding conclusionsKey words: Comfort,Eight degrees of freedom model, Road spectrum, MATLAB/Simulink 目录前言 11绪论 21.1汽车平顺性研究的意义21.2汽车平顺性研究的主要内容 21.3汽车行驶平顺性研究发展概况 42汽车行驶平顺性的评价 62.1行驶平顺性评价的研究62.2人体对振动的反应 62.3平顺性指标评价方法72.3.1ISO 2631标准评价法72.3.2吸收功率法112.4平顺性评价流程113随机路面模型的研究 133.1随机路面模型133.1.1路面不平度的概述133.1.2路面不平度的表达133.1.3时域模型143.1.4时域响应153.2建立随机路面模型 153.2.1汽车前轮所受路面随机激励153.2.2前后轮滞后输入的处理164汽车平顺性模型的建立及仿真184.1建模基本原理与要求184.1.1建模基本要求184.1.2建模基本原理194.2 汽车平顺性建模194.2.1 八自由度整车力学模型的建立204.2.2 数学模型的建立214.2.3 汽车座椅的布置254.2.4 汽车八自由度Simulink仿真模型的建立26 4.3整车平顺性仿真284.3.1仿真参数的选取 284.3.2 50km/h车速下汽车平顺性仿真结果304.3.3 60km/h车速下汽车平顺性仿真结果314.3.4 70km/h车速下汽车平顺性仿真结果325整车平顺性试验与结果分析335.1 平顺性试验原理及试验过程335.2 仿真与试验结果的数据处理345.3 仿真与试验结果的时域分析365.4 仿真与试验结果的频域分析37结论38致谢39参考文献40前言汽车平顺性主要是指保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内,对载货汽车还包括保持货物完好的性能,它是现代高速汽车的主要性能之一。

车辆悬架四分之一整车模型Simulink建模仿真

车辆悬架四分之一整车模型的Simulink建模与仿真车身质心加速度相对动载荷悬架动行程 Simulink建模与仿真运用simulink 中的状态空间模型计算四分之一车模型的，ACC ，DTL 和SWS 。

首先运用吴志成老师一片文献的方法利用simulink 建立路面不平度模型，生成路面谱。

所运用的公式如下：利用上述式子得出路面不平度生成如下所示：图1 路面谱生成因为选择的是E 级路面，40KM/h ，因此增益2和3分别为，11.1111和8.5333。

此外，限带白噪声功率的大小为白噪声的协方差与采样时间的乘积。

又白噪声W E (t)的协方差满足下式：此处为脉冲函数，并且选择采样时间为0.01s ，则计算可得白噪声功率为8.9*10-3。

计算的路面不平度均方根值为0.0531m 。

四分之一车模型根据拉格朗日方程有下式：状态空间模型：xb=z2 xw=z1 kt=k1 ks=k2 mb=m2 mw=m1 xr=u建立状态方程和输出方程，在此选取状态变量向量为：输入向量为：0)()(=-+-+w b s w b b b x x k x x C xM ()()()0w w w b s w b t w r x C x k x x k x x x M +-+-+-=则输出向量为建立如下的状态方程和输出方程：解得A，B，C，D分别为：将各个已知量代入即可得出具体的矩阵。

从而有下面的simulink仿真：图2 simulink仿真模型图3 车身质心垂直加速度时域特性图（ACC）ACC的均方根值为3.99ms-2。

Acc的功率谱密度：运用[pxx,m]=psd(ddz2,512,100);plot(m,pxx)xlabel('频率 /Hz')ylabel('功率谱密度/(ms-2)^2/Hz')title('acc功率谱密度')图形如下：图4 车身质心加速度功率谱密度图5 车身质心位移的时域特性曲线Z2的均方根值为0.0587m.图6 相对动载荷的时域特性均方根值为0.7464还是运用上面的式子计算相对动载荷的功率谱密度：得图如下图7 相对动载荷功率谱密度图8 悬架动行程的时域特性均方根值为0.0316m悬架动行程的功率谱密度如下图：图9 悬架动行程功率谱密度不同阻尼比和固有频率对上述几个值的影响：程序如下：得到的图形如下：图10 阻尼比，固有频率对车身加速度的影响图11 阻尼比，固有频率对相对动载荷的影响图12 阻尼比，固有频率对悬架动行程的影响。

基于Matlab_Simulink的车辆起步过程的仿真

-
结论
基于 8:0>:? + @-,A>-.( 仿真环境 " 采用模块化
的建模方法建立了车辆起步过程的动态模型 # 并对该模型进行封装 " 形成了一个车辆起步过程的仿真软件 # (/) 此仿真模型可以用于研究离合器充油特性对车辆起步性能的影响 " 并可以进一步与离合器充油缓冲特性的控制系统相结合 " 形成完整的仿真系统 " 可用于测试控制算法 # (!) 此仿真模型采用模块化的建模方法 " 具有很好的可移植性 " 可作为车辆系统动态仿真的子系统 # 参考文献
/" $摩擦片间隙"34,, $系统操作油压 /3489:$ 给定发动机转速/!""* + ,-.&
仿真模型中假设充油过程是瞬间完成的 " 即不考虑阀的动态性能对充油压力的影响 & 给定缓冲曲线 ( 图 ’)" 得出的离合器结合过程的时间位移曲线 ( 图 # )# 图 4 为车辆起步过程的冲击度变化曲线图 #
式中 ! 为活塞的质量 # !! 为变动部分的质量 # ) 为活塞 " 主动片和被动片的总质量 # & 为回位弹簧的刚度 # #"为弹簧的初始压缩量 # # 为活塞的位移 # %为阻尼系数 # ( 为油压的作用力 # 分为静油压和旋转油压 ! 离合器结合传递扭矩计算公式如下 $
般该值不超过*"9 : ;(!
一个合理回收期的范围 " 近几年 ! 我国的国民经济整体的增长速度为 () ! 汽车消费平均每年的增长率为 *+) ! 参照国家建设项目投资回收期的有关规定 ! 假设在其他条件不变的情况下 ! 业内人士普遍认为 ! 汽车品牌专卖店建设的合理回收期的范围应为 , 年左右 " 我们不考虑维修保养及买配件等的收益 ! 忽略货币的时间价值等因素 " 合理的建店数量为 %

Simulink汽车仿真实例

案例结论：通过仿真验证了汽车ABS防抱死刹车系统的有效性，为实际应用提供了理论支持
案例背景：介绍案例的背景信息，如汽车型号、仿真目的等模型建立：详细描述如何使用Simulink建立汽车故障诊断与预测模型仿真结果：展示仿真结果，并分析其与实际故障的符合程度结论：总结案例的优点与不足，提出改进建议
汇报人：XX
Simulink汽车仿真广泛应用于汽车行业的研究、开发、测试和验证等领域。
目的：模拟汽车系统的动态行为和性能，以便更好地理解、预测和优
化系统设计
意义：提高设计效率，降低开发成本，缩短开发周期，减少试验次数和风险，提高产品质量和可
靠性
建立模型：根据汽车系统原理，建立数学模型
人工智能和机器学习在仿真中的应用：AI和机器学习技术将为仿真提供新的方法和思路，进一步提高仿真的智能化水平。
深度学习算法在车辆控制中的应用
强化学习在自动驾驶系统中的应用
神经网络在车辆动力学模拟中的应用
机器学习在仿真结果分析和优化中的应用
发展前景：随着技术的不断进步，仿真技术在汽车行业的应用将越来越广泛，为汽车设计、研发和生产带来更多可能性。
制算法。
添加标题
应用领域：广泛应用于汽车、航空、工业自动化等领域，用于设计、优化和验证各
种控制系统。
添加标题
优势：易于使用，支持模块化设计，可扩展性强，能够提高控制算法的设计效率和
仿真精度。
Simulink支持多种第三方插件和扩展模块，可扩展仿真功能和模型库
这些插件和模块可提供额外的算法、模型和工具，以支持更广泛的汽车系统仿真
建立各部件数学模型：利用 Simulink进行建模，考虑各部件的动态特性和参数

基于matlab,simulink汽车三自由度模型仿真

作业任务包括：一、建立前轮角阶跃输入的汽车三自由度操控模型，并且参数可调。

二、绘制六面体并实现对六面体的三维操作，包括平移、旋转、缩放等。

三、动画：本文动画的实现是在对六面体的具体操作过程（平移、旋转、缩放）中表现。

四、GUI与simulink的联合仿真，并将所有作业内容集成到GUI界面，将程序进行编译，打包生exe的成可执行文件。

汽车三自由度操控模型1.1建模假设：•1、汽车车速不变。

•2、不考虑切向力对轮胎特性的影响。

•3、侧向加速度不大于0.3－0.4g 。

•4、前轮转角不大，不考虑前轮左右的区别。

•5、不考虑非悬架质量的倾角。

•6、不考虑空气动力作用。

•7、侧倾中心与非悬架质心等高，前后一样。

•8、左右对称。

假设汽车的结构：•前面是独立悬架。

•后面是纵置半椭圆板簧。

•车厢侧倾引起：前轮外倾角变化；后轴发生轴转向；左右侧车轮载荷重新分配引起滚动阻力不相等而产生绕Z轴的力矩。

1.2汽车模型受力分析车辆坐标系如图1所示图1 车辆坐标系M、Ms、Mu分别是整车、悬挂和非悬挂质量，M=Ms、Mu其质心分别是c.g. 、s和u。

如图二所示图2 车辆质量分布示意图汽车三自由度模型的三个自由度指：汽车沿y 轴平动的自由度、汽车绕z 轴的转动自由度、汽车绕x 轴的转动自由度。

一般分别用横向速度v 、横摆角速度r 、侧倾角φ来表征。

汽车三自由度模型的微分方程为：()()s r z xz r p s x xz s p M v rV M h Y Y r Y Y I r I N N r N N N p I I r M h v rV L L βφδβφδφφβφδφβφδφφφ⎫++=+++⎪-=++++⎬⎪-++=+⎭（1-1）其中各个参数的意义如下：算子说明：21k k Y +=β ()211bk ak VY r -=122Y Y Y k φαφφ∂∂=-∂∂ 其中：11YY γ∂∂前轮外倾刚度；1γφ∂∂侧倾外倾角系数；2αφ∂∂后轴侧倾转向系数。

CarSim与Simulink联合仿真

CarSim与Simulink联合仿真1 软件介绍在MA TLAB中,Simulink是用来建模、仿真和分析动态多维系统的交互工具.可以使用Simulink提供的标准模型库或者自行创建模型库，描述、模拟、评价和精化系统行为，同时,Simulink和MATLAB之间的联系十分便捷,可以使用一个灵活的操作系和应用广泛的分析和设计工具.最后，除了可以使用Simulink建模和仿真之外，还可以通过其他软件联合来完成更多的分析任务，如CarSim、ADAMS、AMEsim等许多软件。

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MA TLAB，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；●软件可以实时的速度运行，支持硬件在环，CarSim软件可以扩展为CarSim RT,CarSim RT 是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真；●先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真；●友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真;●提供多种车型的建模数据库;●可实现用户自定义变量的仿真结果输出;●可实现与simulink的相互调用；●多种仿真工况的批运行功能；2 CarSim与Simulink联合仿真2。

车辆悬架-四分之一整车模型Simulink建模仿真

车辆悬架四分之一整车模型的Simulink建模与仿真车身质心加速度相对动载荷悬架动行程Simulink建模与仿真运用simulink 中的状态空间模型计算四分之一车模型的，ACC ，DTL 和SWS 。

首先运用吴志成老师一片文献的方法利用simulink 建立路面不平度模型，生成路面谱。

所运用的公式如下：q (t )=−0.111∗v ∗q (t )+0.111∗40∗√G q (n 0)∗v利用上述式子得出路面不平度生成如下所示：图1 路面谱生成因为选择的是E 级路面，40KM/h ，因此增益2和3分别为，11.1111和8.5333。

此外，限带白噪声功率的大小为白噪声的协方差与采样时间的乘积。

又白噪声W E (t)的协方差满足下式：E [w E (t )w E (t +τ)]=2ρ2αvδ(τ)此处δ(τ)为脉冲函数，并且选择采样时间为0.01s ，则计算可得白噪声功率为8.9*10-3。

计算的路面不平度均方根值为0.0531m 。

四分之一车模型根据拉格朗日方程有下式：状态空间模型：xb=z2 xw=z1 kt=k1 ks=k2 mb=m2 mw=m1 xr=u建立状态方程和输出方程，在此选取状态变量向量为：X =[z1,z2,z1,z2]′0)()(=-+-+w b s w b b b x x k x x C xM ()()()0w w w b s w b t w r x C x k x x k x x x M +-+-+-=输入向量为：u=[qt]′则输出向量为Y=[z2,z2,(z1−u)∗ktm2∗g,z2−z1]′建立如下的状态方程和输出方程：X=AX+BuY=CX+du 解得A，B，C，D分别为：A=[0010001−(k1+k2)/m1k2/m2k2/m1−k2/m2−c/m1c/m1c/m2−c2/m2]B=[0 0 k1m10]′C=[k2m2 −k2m2cm2−cm2; 0 1 0 0;k1m2g0 0 0;−1 1 0 0]D=[0 0−k1m2g0]′将各个已知量代入即可得出具体的矩阵。

Simulink仿真在车辆上的应用

文章编号：１００６ — ４３１１（２０１３）０２ — ００４９ — ０２
０引言
Ｍ＝（Ｂｆ（（Ｆｘ１一Ｆ也）ｃｏｓＳ＋（Ｆｙｌ－Ｆｙ２）ｓｉｎ８）＋Ｂ（Ｆ￣４－Ｆ）），本文运用ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ设计了相应的控制器，汽车转弯制动或制动转弯是一种常见工况。通过仿真结果来看，能２－ａ（（Ｆｘ１＋）ｓｉｎＳ＋ａ（Ｆｙ１＋Ｆｙ２）ｃｏｓ８）一ｂ（Ｆｙ３＋Ｆｙ４）较好实现转向时的制动性能。如果操纵或控制器设计不合理，很容易出现危险情况。１系统模型建立我们将整车模型进行简化，为了便于掌握汽车操纵稳定性的基本特性，这种简化基于如下假设：（１）忽略风阻、滚动阻力的作用。（２）忽略转向系统自身影响，直接以前轮转角作为输入。（３）汽车沿ｚ轴的位移，绕ｖ轴的俯仰角与绕Ｘ轴的侧倾角均为零，忽略悬架的作用，认为汽车只作平行于地
ＶａｌｕｅＥｎ２ｉｎｅｅｒｉ
・４９・
Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真在车辆上的应用
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｉｍｕｌｉｎｋＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎＶｅｈｉｃｌｅ
李江江ＬＩＪｉａｎｇ－ｊｉａｎｇ
Ｂ、Ｂ ——质心侧偏角、质心侧偏角速度；
ｖ — —横向车速；，ｖ纵向车速；８ —— 前轮转角；ｒｌｒ整车质量：

汽车级Simulink建模与仿真

车辆典型部件Simulink建模仿真
（车辆工程专业）
内容概览
1. 2. 3. 4. 5. 引例：用 Simulink 对微分方程建模仿真一个发动机模型离合器接合/分离模型防抱死制动系统（ABS）半车模型悬架系统
2
引例
用 Simulink 对下列微分方程进行建模仿真
x 2 x u （u 为常数）
17
实战1：一个发动机模型
发动机转速闭环控制模型
Desired rpm
speed set point
Throttle setting N
theta
dotmai
dotmai
dotPm
Terminator2 PI controller
Pm mai dotmao Pm
Terminator1 part3
26
实战2：离合器接合/分离模型
基本模块介绍：
Hit Crossing：检测输入从指定方向上到达或通过指定点（sys_hit.mdl）； Goto/From：信号的跳转。注意 Tag 的可见性； Memory：存储模块（sys_memory.mdl）；
Combinatorial Logic：组合逻辑模块；
5
6
7
8
9
10
5
dottheta
0
45
-5 0 1 2 3 4 5 time in seconds 6 7 8 9 10
作业
1、对半车模型悬架系统进行建模仿真。
46
9
实战1：一个发动机模型
6. 发动机扭矩：
10
实战1：一个发动机模型
7. 发动机角加速度：
11
实战1：一个发动机模型

simulink三自由度汽车模型仿真

作业中演示了3个功能：汽车三自由度模型，单摆运动的动画，六面体的几何变换。

汽车三自由度模型查找到的一个汽车三自由度模型如下：将高阶的参数放在左边，经过变形后如下：φββδφφβδY r MV Y Y MV Y h M r s +-++-=)(... φβφδφβδN r N N I N r I r xz z ++++=...hVr M p L L r I I hV M s p xz x s s -+++-=φφβφ....在simulink 中建立的模型如下：并输入如下参数：I_z=10437;I_xz=0;s_I_x=1960;G_s=2687*9.8; C_f1=100620;C_f2=32755;yf=-5300;h1=0.012;h2=0.015;f=0.016;Y_dt=-k1;Y_bt=k1+k2;Y_r=(a*k1-b*k2)/V;Y_f=yf;N_dt=-k1*a-k1*h1*f;N_bt=a*k1-b*k2+(k1*h1+k2*h2)*f;N_r=(k1*a*a+k2*b*b+(k1*a*h1-k2*b*h2)*f)/V; N_f=a*yf+f*(C_f1+C_f2+h1*yf);L_f=G_s*h-C_f1-C_f2;L_p=-6864;其它的参数由GUI界面控制。

GUI与Simulink的联合设计好的GUI界面如下：在“确认”按钮的Callback下输入如下代码：M=str2double(get(handles.edit_M,'String'));V=str2double(get(handles.edit_V,'String'));Ms=str2double(get(handles.edit_Ms,'String'));k1=str2double(get(handles.edit_k1,'String'));k2=str2double(get(handles.edit_k2,'String'));a=str2double(get(handles.edit_a,'String'));b=str2double(get(handles.edit_b,'String'));h=str2double(get(handles.edit_h,'String'));options = simset('SrcWorkspace','current');sim('wangyf',[],options);plot(tout,yout);leg=char('³µÉí²àÇã½Ç¡Ó','Æû³µºá°Ú½ÇËÙ¶Èr','ÖÊÐÄ²àÆ«½Ç¦Â');legend(leg);grid on;编辑框中的数字可以自定义，在默认数值的输出结果如下：动画：单摆运动在“单摆运动”按钮下输入如下代码：h=figure('numbertitle','off','name','单摆运动','color','y')plot([-0.2;0.2],[0;0],'-k','linewidth',20);g=0.98;l=1;theta0=pi/4;x0=l*sin(theta0);y0=-l*cos(theta0);axis([-0.75,0.75,-1.25,0]);axis offhead=line(x0,y0,'color','r','linestyle','.','erasemode','xor','marker size',40);body=line([0;x0],[-0.05;y0],'color','b','linestyle','-','erasemode',' xor');t=0;dt=0.01;while 1t=t+dt;theta=theta0*cos(sqrt(g/l)*t);x=l*sin(theta);y=-l*cos(theta);if ~ishandle(h),return,endset(head,'xdata',x,'ydata',y);set(body,'xdata',[0;x],'ydata',[-0.05;y]);drawnow;end结果如下：三维图形几何变换六面体的生成根据在MATLAB中Help里查找到的方法，在按钮“六面体”下输入如下代码：figure('numbertitle','off','name','ÁùÃæÌåµÄ¼¸ºÎ±ä»»','color','b'); figure(1);subplot(2,2,1);v=[0 0 0;1 0 0;1 1 0;0 1 0;0 0 1;1 0 1;1 1 1;0 1 1;];m=[1 2 6 5;2 3 7 6;3 4 8 7;4 1 5 8;1 2 3 4;5 6 7 8];patch('Vertices',v,'Faces',m,'FaceVertexCData',hsv(8),'FaceColor','in terp');view(3);axis squarehold on;生成的六面体如下：图中把窗口分成了2*2的形式，方便平移、缩放、旋转变换后的比较。

adas simulink实例

ADAS（Advanced Driver Assistance Systems，高级驾驶辅助系统）是一种利用传感器和计算机技术来辅助驾驶员进行车辆控制和安全驾驶的系统。

Simulink是一种广泛使用的模型设计和仿真工具，可以用于开发和测试ADAS系统。

以下是一个简单的ADAS Simulink示例，展示了如何使用Simulink设计一个车道保持辅助系统：1. 打开Simulink，创建一个新的模型。

2. 在Simulink库浏览器中，选择"Sources"（信号源）选项，并将"Constant"（常数）块拖放到模型中。

这个块将充当车辆的传感器，提供车辆当前位置的信息。

3. 从"Continuous"（连续）选项中选择"Step"（阶跃）块，并将其拖放到模型中。

这个块将模拟控制指令，决定车辆是否需要调整方向。

4. 从"Discrete"（离散）选项中选择"Transfer Fcn"（传递函数）块，并将其拖放到模型中。

这个块将代表车辆的动力学行为，根据输入的控制指令改变车辆的方向。

5. 从"Commonly Used Blocks"（常用块）选项中选择"Sum"（求和）块，并将其拖放到模型中。

这个块将用于将车辆的当前位置和控制指令进行求和运算。

6. 从"Continuous"（连续）选项中选择"Transfer Fcn"（传递函数）块，并将其拖放到模型中。

这个块将代表车辆的轨迹控制器，计算出调整车辆方向的控制信号。

7. 连接这些块，确保信号流按照设计的逻辑正确传递。

例如，将Constant块的输出连接到Sum块的一个输入，将Step块的输出连接到Sum块的另一个输入，将Sum块的输出连接到Transfer Fcn块的输入，最后将Transfer Fcn块的输出连接到Scope块，以便可视化结果。

Simulink汽车仿真实例

Scope
Scope1
28
实战2：离合器接合/分离模型
仿真曲线：
紫色：发动机输入扭矩黄色：离合器夹紧力青色：最大静摩擦扭矩红色：保持接合的摩擦扭矩
29
实战2：离合器接合/分离模型
仿真曲线：
紫色：主动盘转速黄色：从动盘转速青色：接合后转速
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作业
1、复习各类基本模块； 2、对离合器接合/分离模型进行建模仿真.
必定非零！
34
实战3：防抱死制动系统ABS
Simulink模型精讲
bangbang 控制器原理：
Uk U Um m,,
En a En a
1, Uk 1,
En 0 En 0
制动系液压管路：1阶惯性环节
G(s) 100 TB.s1
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实战3：防抱死制动系统ABS
仿真曲线：
ctrl=1,ABS制动
车轮角速度曲线紫色：车轮前进速度折算角速度黄色：车轮实际角速度
Scope1 yout
33
实战3：防抱死制动系统ABS
基本模块介绍：
1. 传递函数
Transfer Fcn
Continuous
2. 查找表
Lookup TableLoopup Tables
3. 积分器限幅Integrator
Continuous
4. 终止仿真
Stop
Sinks
防止除零而采取的措施： 1.0 – u1 / u2 + u2 == 0 eps
说明
0
0
0
0
保持分离态
0
0
1
1
保持接合态
0
1
0
0
保持分离态