MATLAB在计算列车制动距离中的巧妙应用
matlab制动理想分配曲线绘制
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
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。
基于Matlab／Simulink的车辆制动过程分析
Ｉ． － ｛ 制 援 ｓ
书 ｌ 卜 霄 艇
（） ４
在实 际情况 中， 由于制 动力 的存 在 ， 车轮并 没有
做纯 滚动运 动 ， 而是 以 山 做 滑 动滚动 ， 时 的 山 此 总 是小 于 山 ， 与 仿 真 出 来 的 结 论 一 致 （ 图 ３所 这 如
车轮 和 路面之 间将 产生 打滑 现象 。用 滑 动率 来 衡 量 车轮 打滑 的程度 ， 示如下 ： 表
图 １ 滑 动 率 与 附着 系数 的 函数 曲线
２ 制动 时轮 胎 的 运动 方程
从 车 辆 的动 力 学来 分 析 汽 车 的各个 数 量 关 系 ，
式 中 ： 为车 身速 度 所 对 应 的 车 轮 角速 度 （ａ ／ ） ｒｄ ｓ ； 为 车轮 的实际 角 速度 （ａ ／ ） ｒｄ ｓ 。 试验 证 明 ， 轮胎 在 路面上 发生 打 滑现象 时 ， 滑动
摘 要 ：结合 车辆制 动时的数学模型 ， 用 Ｍａｌ ／ ｉ ｌ ｋ仿真软 件， 利 ｔ ｂ Ｓｍｕｉ ａ ｎ 建立 了车辆 制动过程
的运 动 模 型 ， 通过 对仿 真 后 的 输 出结 果 进 行 分 析 、 较 ． 述 了 防抱 死 制 动 系 统 （ Ｂ ） 汽 车 制 并 比 阐 Ａ Ｓ对
。
釜
Ｓｍｕｉｋ建 立其 仿真 模 型 ， 通 过 计 算仿 真 对 车 辆 ｉ ｌ ｎ 并
制 动过 程进行特 性
车 辆按 一定 的车 速 行 驶 时 ， 身 速 度 与 车轮 速 车
度一 致 ， 但在 制动 时 ， 轮 速 度 比车身 速 度 低 ， 以 车 所
车 的停车 制动距 离 ， 而且使 汽车丧 失抗 侧 滑能力 ， 故
维普资讯
基于MATLAB的交通流计算机模拟
基于MATLAB的交通流计算机模拟交通流计算是交通工程中的一个重要研究方向，用于分析交通流量、交通状况和交通运行的模拟。
MATLAB是一种强大的数学计算软件，可以用于建立交通流计算的模拟模型。
本文将介绍基于MATLAB的交通流计算机模拟。
交通流计算模拟可以用来预测不同交通系统中的交通流量、速度、密度等参数。
这些参数的准确估计对于合理规划交通路网、提高交通运行效率至关重要。
使用MATLAB进行交通流计算模拟能够提供实时的、准确的交通状况估计，帮助交通工程师和规划者分析和解决交通问题。
下面以一个简单的例子来介绍如何使用MATLAB进行交通流计算机模拟。
假设有一个单车道的道路，长度为1公里，开始时没有车辆在道路上行驶。
我们想要模拟在不同时间段内车辆在道路上的行驶情况。
首先，我们需要确定道路的交通流量。
交通流量是单位时间内通过其中一路段的车辆数量。
为了模拟不同时间段的流量变化，我们可以使用MATLAB中的随机数生成函数。
假设在第1分钟，交通流量为20辆/分钟，在第2分钟，交通流量为30辆/分钟，以此类推。
我们可以使用以下代码来生成交通流量数据：```matlabflow = [20 30 40 35 30 25]'; % 设置每分钟的交通流量flow_sim = repelem(flow, 60); % 将每分钟的交通流量扩展为每秒的交通流量```接下来，我们需要根据交通流量来模拟车辆在道路上的行驶情况。
我们可以使用MATLAB中的离散事件仿真来模拟车辆的行驶。
首先，我们需要定义车辆的速度、车辆间距等参数。
然后，我们可以使用以下代码来模拟车辆的行驶情况：```matlabvehicle_speed = 60; % 车辆速度，单位为km/hsafe_distance = 10; % 车辆之间的最小安全距离，单位为mvehicle_number = length(flow_sim); % 计算需要车辆的数量vehicle_position = zeros(vehicle_number, 1); % 存储每辆车的位置vehicle_velocity = zeros(vehicle_number, 1); % 存储每辆车的速度for t = 1:length(flow_sim)%更新车辆位置和速度vehicle_position = vehicle_position + vehicle_velocity;vehicle_velocity = min(vehicle_velocity,safe_distance/(t/3600));%添加新车辆if flow_sim(t) > 0vehicle_position(end+1) = 0;vehicle_velocity(end+1) = vehicle_speed;endend```通过以上代码，我们可以得到不同时间段内车辆在道路上的位置。
基于MATLAB的车辆动力性和制动性仿真分析
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
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在汽车工程中的应用示例
Matlab在汽车工程中的应用示例引言：汽车工程是一个综合性的学科，涉及到多个领域的知识和技术。
在汽车的设计、测试、控制和优化等方面，Matlab都有着广泛的应用。
本文将针对几个具体的应用领域，介绍Matlab在汽车工程中的应用示例。
一、汽车动力学仿真汽车动力学仿真是汽车工程中的重要组成部分。
通过建立系统的动力学模型，可以模拟汽车在不同条件下的运行行为，为汽车设计与控制提供可靠的依据。
Matlab具备强大的数值计算和仿真功能，极大地方便了汽车动力学仿真的实施。
1. 制动系统仿真：Matlab可以用来建立汽车的制动系统仿真模型，包括制动器、制动液压系统和车轮等部件。
通过对制动力、制动距离、制动时间等参数的计算，可以评估和改进汽车的制动性能。
此外，还可以通过调整摩擦系数、制动液流动压力等参数，优化制动系统的设计。
2. 悬挂系统仿真：汽车的悬挂系统对行驶的稳定性和舒适性有着重要影响。
利用Matlab，可以建立汽车悬挂系统仿真模型，预测悬挂系统的动态响应、滤波效果等性能指标，并进行悬挂系统的参数优化。
此外，还可以通过调整悬挂系统的刚度、阻尼等参数，来改善汽车的操控性和乘坐舒适性。
二、车辆动力学测试数据处理在汽车工程中，进行车辆动力学测试是评估汽车性能的重要手段之一。
通过采集汽车在实际情况下的运行数据，可以进行各种性能指标的分析和评估。
而Matlab的数据处理和分析功能，为车辆动力学测试提供了强大的支持。
1. 加速性能分析：通过采集汽车的实际加速数据，可以分析汽车的加速性能，如加速时间、加速度等指标。
在Matlab中，可以利用数据处理和统计分析的函数，快速计算出汽车的平均加速时间、最大加速度等参数，并与其他车型进行对比分析。
2. 操控性能评估：通过分析汽车在连续驱动和急转弯等情况下的动力学数据，可以评估汽车的操控性能。
利用Matlab的信号处理和频谱分析工具，可以提取出汽车的横向加速度、侧向加速度等指标，并进行综合评估。
基于MATLAB遗传算法的汽车鼓式制动器多目标优化设计
能 ，其热能主要 由制动鼓吸收 ，少部分 由摩擦片等吸
收 ，短 时间内制动鼓 的温度可 以上 升到 高达 ７０ ｃ ０ Ｃ。 制动鼓 的温度 升高 、摩擦片温度升高 ，制动鼓与摩擦 片间的摩擦 因数下 降，制动器制动效能下 降，温度越
率越高 ，因此 ，尽可能地提高制动器 的效 能因数 ，对 汽车行驶安全有着非常重要的意义 ，故取制动器效能
２ ２ 优 化 目标 函 数 ．
其主要结构 参数 有制 动器摩 擦片 起始 角 ，摩擦 片
包角卢 ，张开力 或 到制动器 中心 的距离 ａ ，制 动蹄销 中心 的位置 ｃ ｃ等。 和
文 中以汽车制动 器 的综 合性 能为 目标 进行 优化 ， 其分 目标为 ：制动器制动效 能因素最大 、制动器体积
（ ９ ｒ０ ） ０ ｙ２ １
作者简介 ：杨仁华 ，工学硕士 ，副教授 ，长期从事汽车计算机辅助设计与汽车计算机辅助工程研究 。Ｅ—ｍ ｉ ａｅ０２ １８ ａｌ ｔ ０ １ １ ：ｄ ２
＠ １ ３ ｃｎ 。 ６．ｏ
・
９ ２－
机床与液压
第３ ９卷
受力 （ 画 了左 半部分 ）简 图。在 张 开力 和 只
计算时假设 ：（ ） 紧蹄 与松蹄 的结 构参数 相 同， １ 即摩擦片 的起始角 和摩 擦片包 角 相 同 ； （ ）制 ２ 动蹄销 中心对称 。 其 中：Ｒ ＝ 。Ｒ＝ ４ ［ＯＯ ＿ Ｏ（ ＋３ Ｒ ＣＳ ｒ ＣＳ １ ｔ
松蹄制动器效能 因素 ：
＝
［ｏ２ ｃｓ （ ＋ ） ＋［卢一ｓ ２ Ｏ ＋ ） ｉ２ ｃｓａ 一 ｏ２ 卢 ］ ２ ｉ （ｔ 卢 ＋ｓ ｔ ］ ｎ ｎ￣
最小和制动时温升最低 。各 分 目标 函数如 下。
２２ １ 制动器效能 因素 ．．由来自献 ［ ］有 ： １ 赢
MATLAB在计算列车制动距离中的巧妙应用_张秀平
ｗｗｗ．ｃａｒｄｓｗｏｒｌｄ．ｃｎ
Ａｐｒｉｌ ２００８
３９
技术前沿
４２．２０５２ ４２．２２４２ ４２．３５８７ ４２．６６５９ ４３．２６５３ ４４．４５６１ ４７．２５４７ ５８．７７７７
把以上数据填入上表中 一栏， 精确到两
位有效数字。 输入以下命令： ＞＞ ｙ７ ＝４．１７ ＊ （ （ ｘ＋５） ．＾２ － （ ｘ－ ５） ．
把以上数据依次填入上表中车辆 运行单位基本阻力一栏， 精确到两位 有效数字。
接着输入以下命令： ＞＞ ｙ３ ＝（ １３８ ＊ ｙ１ ＋ ４０００ ＊ ｙ２） ． ／ （ １３８＋４０００） 回车后得到 ｙ３ ＝
２．０３８５ １．８０５４ １．５９８８ １．４１８７ １．２６５１ １．１３７９ １．０３７３ ０．９６３２
三 、结 论
借助 于 ＭＡＴＬＡＢ 软 件 ， 可 以 一 次 算出一串的数据， 既方便又准确。电脑 编程与牵引计算相结合， 大大提高学 生的学习兴趣。 金
【参 考 文 献】 １．《列车 牵 引 计 算 》， 张 中 央 ， 中 国 铁道出版社， ２００６； ２．ＭＡＴＬＡＢ 程序设计基础及其应 用， 梅志红 杨万铨， 清华大学出版社 ２００５。
＾２） ． ／ｙ６ 回车后得
２２８．０１９６ １９８．０６２１ １６７．４３５９
１３６．２４０９ １０４．６０３９
以上数据精确到两位小数， 依次
填入
一栏。
最后输和以下命令：
＞＞ ｙ８＝ｓｕｍ（ ｙ７） 回车后得到
ｙ８ ＝
８３４．３６２５
以上数据精确到一位小数填入
一栏。
３． 制 动 距 离
基于MATLAB的汽车制动性能分析研究
［ 关键词 ］ 制动性能 ； ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ；制动力分配 ； 附着 系数 ； 制动强度
［ 中图分类号 ］ Ｕ ４ ６ ２ ． ３ ２
［ 文献标 志码 ］ Ａ
［ 文章编号］ １ ６ ７ ３ — ３ １ ４ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ ０ ７ １ — ０ ４
［ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｌ ａ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ
Ｒｅ ｓ ｅ ａｒ ｃ ｈ ｏｎ Ｖｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ Ｂｒ ａ ｋｅ Ｃｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ Ｍ ＡＴＬＡＢ
Ｃｈ ｅ ｎ Ｌ ｉ ｎ ａ
（ Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ＆Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ， Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｉ ｔ ｙ ， Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ３ １ ０ ０ １ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
０ 引言
汽 车 行驶 时 能 在短 距离 内停 车且 维 持行 驶 方 向稳 定 性 和 在 下 长坡 时 能维 持 一 定 车 速 的能 力 ， 称 为汽 车 的制 动 性 。制 动性 是 汽 车 主动 安全 性 的 重要 评 价 指标 。 制动 性 的评 价指 标包 括 ： 制 动效 能 （ 制 动距 离 与 制动 减 速度 ） ； 制 动效 能恒 定 性 ； 制 动 时 的方 向稳 定 性 。本 文 主要 利用 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ研 究 汽 车 的制 动性 能 ［ １ ］ 。 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ是 Ｍａ ｔ ｈ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 公 司推 出的 一套 高效
基于MATLAB的地铁列车牵引模型研究及其仿真
地铁作为城市电网的一个用户, 一般直接从城市电网获取 电能, 地铁电能的消耗主要是牵引供电系统和动力照明供电系 统。 牵引供电系统中的牵引变电所将三相高压交流电转换成电 动车辆使用的低压直流电。 动力照明供电系统提供车站和区间 各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和 通 信 、 信号 、 自动化等设备电源,它由降压变电所和动力照明配电线路组成。 地铁列车用电负荷不同于一般电网用电负荷。 由于地铁线路上 运行列车的位置和数量不断变化, 且随着时间和线路情况的变 化,列车用电负荷的大小具有较大差异。 而且牵引负荷受地铁运 营的影响,一天时间里车流密度不相同,因此需要对地铁牵引负 荷进行专门研究。 文献[1]对地铁负荷建模进行了研究,并分析 了地铁负荷对城市电网能耗和电能质量的影响;文献[2]对直流 牵引供电系统进行了仿真研究并验证了系统动态模型和分析方 法的正确性;文献[3]对地铁电动车组运行模型进行 了 研究, 在 列车三种运行工况下提出了列车运行时 间和距 离 的计算 方法 。 本文在以上地铁列车运行研究的基础上, 重点研究分析地铁运 行及其牵引功率变化特性, 在分析地铁牵引负荷特性对城市电 网影响的同时,研究其再生制动能量的利用。 1 地铁牵引负荷建模 1.1 地铁牵引负荷理论研究 地铁列车的牵引性能取决于给定速度下的加速能力, 其牵 引特性曲线如图 1 所示。
图 1 列车牵引特性曲线
列车牵引特性曲线主要分为三个阶段,即恒牵引力区、恒定 功率区和自然特性区。 列车在起动开始到某一速度内为恒牵引 力区,列车具有恒定的牵引力,速度逐渐变快 , 牵引功 率 逐 渐 增 大。 当牵引功率达到最大值之后,列车进入恒定功率区,牵引电 机电压保持恒定,牵引力与速度成反比,牵引功率保持不变。 当 列车速度达到最大后,牵引电机电压保持恒定,牵引力与速度平 方成反比,采取降低功率的方法减小列车的运行速度,这一区域 为自然特性区。 综上所述,列车运行到恒力区终端时,列车的牵 引功率达到最大。 1.2 列车运行动力方程 地铁列车的运行工况可分为 3 种:牵引、惰行和制动。 根据 线路情况和列车运行要求, 地铁列车有三种运行工况: 牵引状 态、惰行状态和制动状态。 1)牵引状态:作用于电动车组上的力有 动 车 牵引 力 和 列 车 运行阻力,其单位合力为:Fc=Fq-Fr; 2)惰力状态:作用于电动车组上的只有运行阻力,其单位合 力为:Fc=-Fr; 3)制动状态:作用于电动车组上的力有 运 行 阻力 和 列 车制 动力,其单位合力为:Fc=-(Fz+Fr)。 其中,Fc 为单位合力;Fq 为单位牵引力;Fr 为单位阻力,包括 单位基本阻力和单位附加阻力(坡道附加阻力与曲线附加阻力之 和);Fz 为单位制动力。 作用于电动车组的合力大小和方向决定 着电动车组的运动状态。 也就是说, 当 Fc>0 时, 加速运行;当 Fc<0 时,减速运行;当 Fc=0 时,匀速运行。 当 列 车 从 静 止 启 动 加 速通 过 接 触 网 获取 电 能开 始 牵引 运 行,牵引机械功率 Pk=Fq · v。 当列车速度达到额定速度,列车匀速 运行, 此时牵引力等于阻力, 在阻力不变的情况下牵引功率恒 定。 当列车进站前或下坡运行时,列车进入惰行区间,列车牵引 力为 0,牵引功率变为 0。 当列车马上进站时,需要制动运行,在 动力制动工况下,又分为再生制动和电阻制动两种模式:再生制 动时,列车动能转化为电能回馈至电网,此时 , 回 馈电 功 率 扣 除 电 动 车 组 消耗 的 辅 助 功 率( 正 值 ):Ps=Fb · v-P2; 电 阻 制动 , 直接 将列车动能转化的电能经过损耗电阻消耗。 因此再生制动能力
列车制动距离的计算
实验目的：掌握列车制动距离的理论与计算
实验任务：按照所示案例要求，使用matlab 完成制动距离的计算
一、实验仪器及器件
装有Matlab 的计算机一台
二、实验内容及原理
1、实验原理：使用牵规中制动距离的计算原理。
使用牵规中制动距离的计算原理。
空走时间：从制动开始到假定全列车闸瓦同时以最大压力压紧车轮的瞬间所经过的时间，是为了计算方便而假定的一个概念。
常用制动：)
()1.01()0014.08.2(s i n r t j k ⋅-⋅⋅⋅+= 紧急制动：
)
()05.01()0045.03.1(s i n t j k ⋅-⋅⋅+=
空走距离：列车在制动空走时间内靠惯性惰性的距离。
)
(6.3/0m t V S k k ⋅=
2、实验内容：设SS7型电力机车牵引G=3500t 的货物列车，编组48辆，其中GK120型制动机重车位42辆，空车位3辆，关门车3辆。
列车管压力500KPa ，运行在6‰坡道上，求以初速度V0=80Km/h 时实行紧急制动和常用制动减压100KPa ，速度降低到30Km/h 两种情况下的制动距离。
（1）计算列车换算制动率； （2）计算空走距离； （3）计算有效制动距离； （4）计算制动距离 （5）编程与调试；
三、实验数据分析及处理
图1 实验程序1
图2 实验程序2
图3 运行结果1-1
图4 运行结果1-2
图5 运行结果2-1
图6 运行结果2-2
四、实验结论与感悟
通过本次实验，我进一步理解和掌握了列车制动距离的计算，能够熟练运用相关公式，将理论运用到实际，也使我大大提升了学习的兴趣。
基于Matlab模拟城轨列车紧急制动曲线图
作 者 简介 ： 效 良 ， ， 师 。 沈 男 讲
本栏目责任编辑： 梁 书 计算机工程应用技术 ２ ２ ４３
Ｃ ｍｐ ｔｒ ｎ ｗｅｇ ｎ ｅｈ ｏ ｇ 电脑 知 识 与技术 ｏ ｕｅ ｏ ｌｄｅａ ｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｋ ｏ
第８ 卷第 １ 期 （０ ２ ４ Ｏ ２ １ 年 月）
Ｆ＝ １ ０ ｆ．０ ６ ７ ００ ０ ２ ｖ＋１ ． ７ Ｎ ３ ０ ＋ ０ ０ ３ ＋ ． ３９） １１ ｖ （ ） ０ ０ ８ 式中： Ｍ—— 列车 总质量 ，ｇ ——列车速度 ， ／； ｋ； ｍｓ
１１ 个 参 数 ．各
根据上海轨道交通明珠线 车辆技术规格书以及 相关文件与技术资料 ， 可查得相应参数 ， 如表 １ 表 ２ 、 所示 。 表 １ 相关技术资料参数 列车质量 ｍｌ ｇ （） ｋ
回转质 量 ｍｈｋ） （ｇ 列 车 总质 量 Ｍ＝ ｌｍ （ｇ ｍ ＋ ｈｋ）
３ ３ ６ ３ ０ ４
２ ０ ５２ ０ ３ ８ ６ ５ ０ ６
回转质量系数 ＝ 加速度 系数 平均摩擦系数 丽ｇ
０ ７ ． ０３ ０ ０００ ９２
．
０１ ． ３
收稿 日期 ： ０ ２ Ｏ 一 １ ２ １一 １ Ｏ
Ｉ ＳＮ ０ ９－ ０ ４ Ｓ １０ ３ ４
Ｅ ｍａ ｆ ＠ ｃｃ ｅ． － ｉ ｋｙ ｃｃ． ｔｎ ｈ ｊ ｎ ｅ
ｈｔ ：ｗｗ ｄ ｚ ． ｅ．ｌ ｔ ／ ｗ． ｎ ｓ ｔ ｌ ｐ／ ｎ ｅ Ｔ ｌ ８ — ５ － ６ ０ ６ ５ ９ ９ ４ ｅ： ６ ５ １ ５ ９ ９ ３ ６ ０ ６ ＋
ｓ ｏｎＮｎｇ ｄｓａ ｅ ｐｅ ｄ ｕｒ ｅｇ ａ ｈ． ｐ ｉｔｎｃ —ｓ ｅ ｃ ｖ ｒ ｐ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｄ ：Ｍ ａ ｂ；ｅ ｅｇｅ ｙｂｒｋｅ ｕｒ ｅｇｒｐｈ ｄａ ｍ ｒ ｎｃ ａ ；ｃ ｖ ａ
基于matlab对汽车制动性分析毕业论文
制动控制系统的现状
• 目前液压操纵仍然是最可靠、最经济的方法
• 增加ABS应用之后，油液制动仍有优势 • 传统的制动控制系统即均匀分配油液压力 • ABS按需要进行油液的分配 • 液压操作——ABS——ASR（电子控制单
元中增加了驱动防滑逻辑系统，来监测驱 动轮的转速。ASR大多借用ABS的硬件， 两者共存一体，发展成为ABS/ASR系统。）
跟19个字母或数字来定义的．如,都是合法的变量 名．应该注意不要用Matlab中的内部函数或命令 名作为变量名．Matlab中的变量名是区分大小写 字母的 • Matlab的数据显示格式 • Matlab可以利用菜单或format命令来调整数据的 显示格式． • 中常用的函数 （论文可见）
第三章 基于汽车制动性能模拟计算方法
制动效能恒定性
• 制动效能的恒定性的主要指标是抗热衰退 性能。一般用一系列的制动时制动效能的 保持程度来衡量，热衰退也是目前制动器 不可避免的现象。抗热衰退性与制动器的 摩擦系数材料及制动器的结构有关。我们 就不做详细的分析。
制动时汽车的方向稳定性
• 制动时汽车自动向左或向右偏驶称为“制 动跑偏”。侧滑是指制动时汽车的某一轴 或两轴发生横向移动。前轮失去转向能力， 是指弯道制动时汽车不在按原来的弯道行 驶而沿弯道切线方向驶出。制动跑偏、侧 滑与前轮失去转向能力是造成交通事故的 重要原因。
第二章 Matlab软件的介绍
• Matlab是美国Mathworks公司推出的一套工 程计算及数值分析软件 。Matlab已经成为 国际上最流行的科学与工程计算的软件工 具。Matlab提供了强大的科学计算、灵活 的程序设计流程、高质量的图形可视化、 便捷的与其它程序和语言接口的功能，并 且Matlab中包括了被称作工具箱的各类应 用问题的求解工具
基于Matlab的汽车制动性分析
基于Matlab的汽车制动性分析摘要：如今汽车的安全性已经成为人们所关注的热点，由于汽车制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。
改善汽车的制动性，始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。
汽车的制动性能好坏直接决定汽车的安全性，在一定程度上它将决定驾驶员的生命安全，因此通过分析汽车的制动性能，就显得极为重要。
改善汽车的制动性，首先应对其分析了解。
为了更好的分析制动性，本文提出了基于Matlab软件汽车制动性能分析。
利用Matlab软件建模方便、更易于对其进行分析。
建立了地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系图,理想的前、后制动器制动力分配时，地面制动力，制动器制动力与附着力之间的关系图，同时还有f线组与r线组详细关系图。
关键词：制动性能；Matlab软件；建模；分析Study on Braking Features of Car Based on MatlabAbstract:At present, the security of cars has become the focus of people' attention. Cars' braking has direct relation to the transportation safety. Some big incidents are often caused by the long distance and slipering when braking. so it is always the cars manufaturers' first and foremost task to improve the the function of braking.Cars' braking directly determine its safety, to some degree, the drivers' lives. So it seems very important to analyze car' braking feature. To improve the braking feature, we should first analyze it , and to have a better analysis of braking, we bring forward the analysis based on Matlab software, which has made our job easier and more convenient.Keywords:Features of braking; Matlab software; Models building; Analysis符 号 表m 汽车质量kg Fz 地面法向发作用力 N G 汽车重力N Fw 空气阻力 N u 汽车速度m/s Fi 坡度阻力 N a u 汽车速度/km h Fj 加速阻力 N Ft 驱动力N Ff 滚动阻力 N r 车轮半径m f 滚动阻力系数 Ttq 发动机转矩N m ∙ D C 空气阻力系数 Pe 发动机功率Kw ψ 道路阻力系数 n 发动机转速r/min δ 旋转质量换算系数 g i变速器传动比 ϕ 附着系数 o i主减速器传动比D 动力因数 T η传动效率i 坡度du dt直线行驶加速度2/m s目录第一章绪论 (1)1.1制动控制系统发展史 (1)1.2制动控制系统的现状 (2)1.3制动控制系统的展望 (3)1.4计算机模拟计算方法在本领域中的应用 (4)1.5课题的来源背景及研究目的、内容 (5)1.5.1所选课题的题目背景 (5)1.5.2课题研究的目的、意义 (5)1.5.3课题研究内容和研究方法 (5)第二章 Matlab软件的介绍 (6)2.1Matlab软件简介 (6)2.1.1Matlab软件平台介绍 (6)2.1.2Matlab软件的产生 (6)2.1.3Matlab软件特点 (6)2.2 Matlab基础 (8)2.2.1matlab变量与表达式 (8)2.2.2Matlab的数据显示格式 (9)2.2.3Matlab中常用的函数 (9)第三章基于汽车制动性能计算方法 (13)3.1汽车制动性主要评价方法： (13)3.1.1地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系 (13)3.2制动距离与制动减速度 (14)3.2.1制动减速度 (14)3.2.2制动距离 (15)3.3制动效能恒定性 (15)3.4制动时汽车的方向稳定性 (15)3.4.1地面对前、后轮的法向反作用力 (16)3.4.2理想的前、后制动器动力分配 (16)3.4.3具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数 (17)3.4.4前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程 (18)第四章汽车制动系计算程序的设计 (19)4.1理想的前、后制动器制动力分配 (19)4.2 f线组r线组 (19)第五章实例分析 (21)5.1实例中样车参数 (21)5.2制动效能的模拟及分析 (21)5.2.1制动距离和平均减速的分析 (22)5.2.2制动时地面对前后轮法线反作用力的模拟 (23)5.2.3制动时理想的前后制动器动力关系的模拟 (24)5.2.4制动时β曲线与I曲线 (25)5.2.5制动f线组与r线组 (26)第六章结论 (27)参考文献 (28)附录 (29)致谢 (33)第一章绪论从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。
90-基于Matlab的制动距离仿真系统
是滑动摩擦的约束反力，
其值不可以超过附着力
Fφ， 即： Fxb燮Fφ=Fzφ
Fφ
（1）
Fμ Fxbmax=Fφ
Fxb，Fμ，Fφ Fxb=F
μ
或最大地面制动力
Fxbmax 为 ：
0
Fxbmax=F准=Fzφ （2）
pa 制动系油压 p
踏 板 力 Fp
式中： φ—地面的纵 图 1 制动时地面制动力、 制动器
收稿日期： 2010－11－26 作者简介： 李志鹏 （1963-）， 男， 教授； 彭涛 （1985-） , 男, 硕士研究生。
当 车 轮 滚 动 时 ， 地 面 制 动 力 Fxb 等 于 制 动 器 制 动 力 Fμ， 且 随 踏 板 力 的 增 长 成 正 比 关 系 增 长 。 地 面 制 动 力 、 制动器制动力和附着力的关系如图 1 所示。 地面制动力
u2=u0-
gφ 2
t2
（12）
在持续制动阶段， 汽车的前、 后轮都抱死拖滑，
前、后轮地面制动力都达到了最大且保持不变，大小与附
着力相等。 因此，在这个过程中，汽车作匀减速运动，直至
其中制动器起作用阶段包
含 制 动 器 协 调 时 间 t1 和 制动 力
增 长 时 间 t2， 所 以 汽 车 在 制 动
该计算系统的图形界面提供了仿真程序计算所需全 部数据的输入口， 输入参数包括汽车质量、 汽车轴距、 汽车质心至前轴中心线距离、 汽车质心至后轴中心线距
来车型以 50km/h 为制动初速度在干燥沥青路面上制动的
仿真计算后的图形界面。
仿 真 计 算 宝 来 车 在 不 同 路 况 下 分 别 以 20km/h、
ta2 2t2（1-β）
机动车刹车问题(插值拟合回归三种方法解决)
Matlab2014b
二、实验内容：
【实验方案】
分别利用插值、拟合的方法，调用matlab中相应的函数，绘制出机动车刹车的距离与速度的关系，并利用polyval()函数计算出使刹车距离限制在328ft以内时，行驶速度的必须限制的值limit_v
【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析）
首先输入相关机动车刹车距离与速度的测试数据，在分别调用matlab自带相关函数interp1(），polyfit（），polyval(),regress(),plot()计算并绘制出图形
d=[42,56,73.5,91.5,116,142.5,173,209.5,248,292.5,343,401,464];
D=42:0.01:464;
V=interp1(d,v,D,'spline');
plot(d,v,'+',D,V,'-');
xlabel('刹车距离d');ylabel('速度v');
0.0825 0.0947
-2.5886 -1.3517
35.8730 64.2459
r =
-4.0934
-0.1758
2.8122
1.8706
2.9995
1.6988
-0.0315
-0.1913
-2.7807
-3.7997
-3.2483
0.3736
4.5659Leabharlann rint =-8.0660 -0.1208
-6.3012 5.9495
-3.4134 9.0378
-4.6592 8.4004
-3.2526 9.2516
运用MATLAB进行汽车制动系匹配设计
的下方，而为了提高制动效率，β 线应尽可能靠近 Ｉ线。
根据汽车理论，理想制动器制动力分配曲线方程为：
$ ! " #% Ｆ!２＝
１ ２
Ｇ ｈｇ
ｂ２＋
４ｈｇ Ｌ Ｇ
Ｆ!１
－
Ｇｂ ｈｇ
＋２Ｆ!１
（１）
Ｆ!１—— —前制动器制动力； Ｆ!２—— —后制动器制动力； Ｇ— ——汽车重力；
ｂ—— —汽车质心至后轴中心线距离；
明确以上整车质量参数后，计算制动系所用到质心到前、
后轴的距离等参数均可推算出来。整车质量参数的输入语句
如下：
ｃｌｃ
ｃｌｅａｒ
Ｍ １＝１；
％ 属于 Ｍ １ 类车辆填 １，否则填 ０
Ｎ １＝０；
％ 属于 Ｎ １ 类车辆填 １，否则填 ０
Ｏ ＴＨ Ｅ Ｒ ＝０；
％ 属于其它类车辆填 １，否则填 ０
ｍ ａ＿ｋ＝１００５；
图 ２ 为 Ｍ Ａ ＴＬＡ Ｂ 编辑和调试窗口，用于创建和调试用户 编写的 Ｍ 文件。通过打开 Ｍ Ａ ＴＬＡ Ｂ 桌面的 Ｆｉｌｅ 菜单，选择 Ｎ ｅｗ 子菜单下 的 Ｍ －ｆｉｌｅ 命 令 创 建 一 个 新 的 Ｍ 文 件 ， 则 会 打 开
Ｍ Ａ ＴＬＡ Ｂ 的编辑和调试窗口。
图 １ ＭＡＴＬＡＢ 桌面
图 ２ 编辑和调试窗口 Ｍ Ａ ＴＬＡ Ｂ 语言由于具有编程简单使用方便、函数库可任意 扩充、语言简单内涵丰富和简便的绘图功能等特点，已经广泛 应用于工程设计的各个领域。关于 Ｍ Ａ ＴＬＡ Ｂ 基本语句及命令 的用法这里不做过多的说明，读者可参看相关书籍。
２ ＭＡＴＬＡＢ 制动系的匹配设计
２．１ 确定设计目标 ２．１．１ 车辆类型及整车质量参数
Ｐｗ ＝９．３１；
matlab高速车辆间距控制系统的设计
matlab高速车辆间距控制系统的设计高速车辆间距控制系统的设计是为了提高高速公路上车辆运行的安全性和效率。
本文将介绍基于MATLAB的高速车辆间距控制系统的设计原理和实现过程，并展开讨论其在实际应用中的优势和挑战。
高速车辆间距控制系统的设计需要考虑到车辆之间的相对位置和速度，以及车辆与前方障碍物之间的距离。
基于这些信息，控制系统可以自动调整车辆的速度和加速度，以保持安全的车辆间距，并避免与前方车辆或障碍物发生碰撞。
在MATLAB中，可以使用车辆动力学模型和传感器数据来实现高速车辆间距控制系统。
首先，需要建立车辆动力学模型，包括车辆的质量、惯性、动力系统和制动系统等参数。
然后，通过传感器获取车辆的位置、速度和加速度等信息。
基于这些信息，可以设计控制算法来计算车辆的加速度和制动力，以使车辆保持安全的间距。
常用的控制算法包括PID控制器、模糊控制器和模型预测控制器等。
这些算法可以根据车辆的位置和速度误差，来调整车辆的加速度和制动力，以达到期望的车辆间距。
在实际应用中，高速车辆间距控制系统具有许多优势。
首先，它可以提高车辆的安全性，减少交通事故的发生。
其次，它可以提高车辆的运行效率，减少交通堵塞和能源消耗。
此外，它还可以减轻驾驶员的负担，提高驾驶的舒适性。
然而，高速车辆间距控制系统的设计也面临一些挑战。
首先，车辆动力学模型的建立需要考虑到实际车辆的特性和参数，以获得准确的控制效果。
其次，传感器数据的准确性和实时性对系统的性能至关重要。
此外，系统的稳定性和鲁棒性也是设计过程中需要考虑的关键问题。
总之，MATLAB可以作为高速车辆间距控制系统设计的有效工具。
通过建立车辆动力学模型、处理传感器数据和设计控制算法，可以实现高速车辆间距的自动控制。
这样的系统有望提高高速公路上的交通安全性和效率，但也需要在实际应用中克服一些挑战。
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再输入下面的命令： ｙ４＝０．３７２＊ （ １７＊ ｘ＋１００） ． ／（ ６０＊ ｘ＋ １００） ＋０．００１２＊ （ １２０－ ８０） 回车后得到 ｙ４ ＝
０．１５９２ ０．１６０１ ０．１６１２ ０．１６２９ ０．１６５５ ０．１７０１ ０．１８０１ ０．２２００
技术前沿
ＭＡＴＬＡＢ 在计算列车制动 距离中的巧妙应用
■ 张秀平 （ 广州铁路职业技术学院， 广东省广州市， ５１０４３０）
【摘 要】列车制动问题解算的核心是制动距离的计算。列车制动距离是指自制动开始（ 移动闸把或临控装 置“放风”） 到停车（ 或缓解） 列车所走过的距离。一般常用分析法来计算有效制动距离， 即按速度间隔分段计算 列车运行距离累加得到总的有效制动距离， 计算过程比较复杂。借助于 ＭＡＴＬＡＢ 强大的计算功能可以使计算 过程大大简化。
４０ 金 卡 工 程
ｗｗｗ．ｃａｒｄｓｗｏｒｌｄ．ｃｎ
通常的做法是按以下顺序。 （ 一） 求紧急制动距离 １． 求 列 车 换 算 制 动 率 从 “机 车 的 计 算 质 量 及 每 台 换 算 闸 瓦压力表”和“车辆换算闸瓦压力表”分 别查出 ＳＳ７ 型机车换算闸瓦压力为 ８４０ ｋＮ， 车辆换算闸瓦重车位每辆 ２５０ｋＮ， 空车位 １６０ｋＮ， 关门车不计换算闸瓦压 力， 则列车总换算闸瓦压力为
进入 ＭＡＴＬＡＢ 命令窗口， 输 入 以 下指令：
＞＞ ｘ＝［ ７５ ６５ ５５ ４５ ３５ ２５ １５ ５］ ； ＞＞ ｙ１＝１．４０＋０．００３８＊ ｘ＋０．０００３４８＊ ｘ．＾２ 回车后得到 ｙ１ ＝
３．６４２５ ３．１１７３ ２．６６１７ ２．２７５７ １．９５９３ １ ．７１２５ １．５３５３ １．４２７７
以近似地看作不变。
二 、制 动 距 离 计 算 的 例 子
如 ＳＳ７ 型 电 力 机 车 牵 引 Ｇ＝４０００ｔ 的货物列车， 编组 ４８ 辆， 其中 ＧＫ、１２０ 型制动机重车位 ４２ 辆， 空车位 ３ 辆， 关门车 ３ 辆。列车管压力 ５００ｋＰａ。运 行在－ ６‰坡 道 上 ， 求 以 初 速 ｖ０＝８０ｋｍ ／ ｈ 时施行紧急制动和常用制动减压量 １００ｋＰａ 速度 降 低 到 ３０ｋｍ ／ｈ 两种 情 况 下的制动距离。
【关键字】制动距离 计算 ＭＡＴＬＡＢ
ＭＡＴＬＡＢ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｉｎ ｂｒａｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｇｅｎｉｏｕｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｒａｉｎ ｂｒａｋｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｂｒａｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ。Ｔｒａｉｎ ｂｒａｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ ｔｈｅ ｐａｒｋｉｎｇ ｂｒａｋｅ ｔｏ ｓｔａｒｔ （ｏｒ ｍｉｔｉｇａｔｅ） ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｒａｖｅｒｓｅｄ ｂｙ ｔｒａｉｎｓ， ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ． Ｗｉｔｈ ＭＡＴＬＡＢ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｃｏｍｐｕｔ－ ｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｔｈａｔ ｃａｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．
把以上数据依次填入上表中车辆 运行单位基本阻力一栏， 精确到两位 有效数字。
接着输入以下命令： ＞＞ ｙ３ ＝（ １３８ ＊ ｙ１ ＋ ４０００ ＊ ｙ２） ． ／ （ １３８＋４０００） 回车后得到 ｙ３ ＝
２．０３８５ １．８０５４ １．５９８８ １．４１８７ １．２６５１ １．１３７９ １．０３７３ ０．９６３２
把以上数据按顺序填入表 １ 中机 车运行单位基本阻力一栏， 精确到两
表 １ 有效制动距离计算表
表２
位有效数字。 继续输入以下一命令： ＞＞ ｙ２＝０．９２＋０．００４８＊ ｘ＋０．０００１２５＊
ｘ．＾２ 回车后得到 ｙ２ ＝ １．９８３１ １．７６０１ １．５６２１
１．３８９１ １．２４１１ １．１１８１ １．０２０１ ０．９４７１
（ 把以上数据填入累计距离一栏， 精确到一位有效数字） 。
４． 计 算 制 动 距 离 制动距离等于空走距离与有效制 动距离之和。 Ｓｚ＋Ｓｋ＝Ｓｅ＝１２２．４＋６２０．８＝７４３．２ （ ｍ）
（ 二） 常用制动的制动距离计算 １． 计 算 空 走 距 离 空走时间的计算：
空走距离的计算：
２． 计 算 有 效 制 动 距 离 有效 制 动 距 离 按 （ １） 式 第 二 部 分 列表计算， 见表 ２。查常用制动系数表 得出＝０．６８。 利 用 ＭＡＴＬＡＢ 计 算 常 用 制 动 距 离的程序如下： ＞＞ ｘ＝［ ７５ ６５ ５５ ４５ ３５ ］ ； ＞＞ ｙ１＝１．４０＋０．００３８＊ ｘ＋０．０００３４８ ＊ ｘ．＾２ 回车后得到
＊ ｘ＋１００） ＋０．００１２＊ （ １２０－ ８０） 回车后
得
ｙ４ ＝
０．１５９２ ０．１６０１ ０．１６１２
０．１６２９ ０．１６５５
以上数据精确到两位小数， 依次
填入 一栏。
输入以下命令：
＞＞ ｙ５＝１０００＊ ｙ４＊ ０．２９＊ ０．６８
ｙ５ ＝
３１．３９３４ ３１．５６４８ ３１．７９６８
＾２） ． ／ｙ６ 回车后得到 ｙ７ ＝ １４８．２０４５ １２８．３８６０ １０８．２８９３
８７．９６２５ ６７．４６７４ ４６．９００２ ２６．４７３６ ７．０９４５
把以上数据填入上表中△Ｓ 一栏， 精确到两位有效数字。
最后输入以下命令： ＞＞ ｙ８＝ｓｕｍ（ ｙ７） 回车后得到 ｙ８ ＝ ６２０．７７８０
序填入车辆运行单位基本阻力一栏。
输入以下命令：
＞＞ ｙ３ ＝（ １３８ ＊ ｙ１ ＋ ４０００ ＊ ｙ２） ． ／
（ １３８＋４０００）
ｙ３ ＝
２．０３８５ １．８０５４ １．５９８８
１．４１８７ １．２６５１
以上数据精确到两位小数依次填
入列车运行单位基本阻力一栏。
输入以下命令：
＞＞ ｙ４＝０．３７２＊ （ １７＊ ｘ＋１００） ． ／（ ６０
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｒａｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ＭＡＴＬＡＢ
一 、概 述
在制动计算中， 制动距离 Ｓｚ 为制 动 空 走 距 离 Ｓｋ 和 有 效 制 动 距 离 Ｓｅ 之 和， 即 Ｓｚ＋Ｓｋ＝Ｓｅ 。制动距离的计算公式 为
（ １）
由于 列 车 的 单 位 制 动 力 ｂ、单 位 基 本 阻 力 ｗ０ 都 是 随 速 度 变 化 的 数 值， 则列车的单位合力 ｃ 也随速度 变化， 只有在小的速度间隔内才可
＾２） ． ／ｙ６ 回车后得
２２８．０１９６ １９８．０６２１ １６７．４３５９
１３６．２４０９ １０４．６０３９
以上数据精确到两位小数， 依次
填入
一栏。
最后输和以下命令：
＞＞ ｙ８＝ｓｕｍ（ ｙ７） 回车后得到
ｙ８ ＝
８３４．３６２５
以上数据精确到一位小数填入
一栏。
３． 制 动 距 离
Ｓｚ＋Ｓｋ＝Ｓｅ＝３１９．１＋８３４．４＝１１５３．５（ ｍ）
ｙ１ ＝
３．６４２５ ３．１１７３ ２．６６１７
２．２７５７ １．９５９３
以上数据精确到两位小数， 填入
机车运行单位基本阻力一栏。
输入以下命令：
＞＞ ｙ２＝０．９２＋０．００４８＊ ｘ＋０．０００１２５
＊ ｘ．＾２
ｙ２ ＝
１．９８３１ １．７６０１ １．５６２１
１．３８９１ １．２４１１
以上数据精确到两位小数， 按顺
３２．１２８１ ３２．６４０２
以上数据精确到两位小数， 依次
填入
一栏。
输入以下命令：
＞＞ ｙ６＝ｙ５பைடு நூலகம்ｙ３－ ６
ｙ６ ＝
２７．４３１８ ２７．３７０２ ２７．３９５６
２７．５４６８ ２７．９０５３
以上数据精确到两位小数， 依次
填入
一栏。
输入以下命令：
＞＞ ｙ７ ＝４．１７ ＊ （ （ ｘ＋５） ．＾２ － （ ｘ－ ５） ．
输入命令： ＞＞ ｙ６＝ｙ５＋ｙ３－ ６ 回车后得到 ｙ６ ＝
ｗｗｗ．ｃａｒｄｓｗｏｒｌｄ．ｃｎ
Ａｐｒｉｌ ２００８
３９
技术前沿
４２．２０５２ ４２．２２４２ ４２．３５８７ ４２．６６５９ ４３．２６５３ ４４．４５６１ ４７．２５４７ ５８．７７７７
把以上数据填入上表中 一栏， 精确到两
位有效数字。 输入以下命令： ＞＞ ｙ７ ＝４．１７ ＊ （ （ ｘ＋５） ．＾２ － （ ｘ－ ５） ．
【作者简介】张秀平， 大学本科， 工学学士学位， 在读研究生， 在广州铁路职业技术学院轨道交通系任专职教师， 讲师。
３８ 金 卡 工 程
ｗｗｗ．ｃａｒｄｓｗｏｒｌｄ．ｃｎ
技术前沿
２． 计 算 空 走 距 离
３． 计 算 有 效 制 动 距 离 有效制动距离按（ １） 式中第二部分 列表计算， 见表 １。此部分的计算是整 个计算过程的核心部分， 过程繁琐。利 用 ＭＡＴＬＡＢ 的 计 算 功 能 ， 可 以 省 时 省 力， 准确无误。
把以上数据填入上表中 一栏， 精确到三位有效数字。
紧接着输入以下命令： ｙ５＝１０００＊ ｙ４＊ ０．２９＊ １ 回 车 后 得 到 ｙ５ ＝
４６．１６６７ ４６．４１８８ ４６．７５９９ ４７．２４７２ ４８．０００３ ４９．３１８１ ５２．２１７４ ６３．８１４５
把以上数据填入上表中 一栏， 精确到两位有效数字。
三 、结 论
借助 于 ＭＡＴＬＡＢ 软 件 ， 可 以 一 次 算出一串的数据， 既方便又准确。电脑 编程与牵引计算相结合， 大大提高学 生的学习兴趣。 金