汽车整体动力性MATLAB仿真计算共23页文档
[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真
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[精品]基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真1. 简介汽车动力性和燃油经济性是评价一辆汽车性能的两个重要指标。
基于MATLAB的仿真可以帮助工程师和研究人员更好地理解汽车的动力性能和燃油经济性，从而优化设计和改进汽车技术。
本文将介绍基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真的方法和技术。
2. 动力性仿真汽车的动力性指的是汽车加速性能、最高速度、扭矩特性等。
基于MATLAB的动力性仿真可以通过建立数学模型来预测和评估汽车的动力性能。
以下是一个基本的汽车动力性仿真流程：- 建立车辆动力学模型：可以使用MATLAB的Simulink工具箱，将汽车的运动学、动力学和能量转换等方程建立为一个系统模型。
- 定义输入信号：输入信号可以包括驾驶员的驾驶指令、动力系统的输入等。
例如，加速踏板的输入信号可以用一个阶跃函数模拟。
- 仿真和分析：运行仿真模型，获取汽车的速度、加速度、油耗等数据。
通过对仿真结果的分析，可以评估汽车的动力性能，比较不同设计和控制策略的效果。
3. 燃油经济性仿真燃油经济性是指车辆在单位里程下消耗的燃油量，通常以百公里行驶的油耗来表示。
基于MATLAB的燃油经济性仿真可以通过模拟车辆的行驶过程和能量转换来评估汽车的油耗。
以下是一个基本的燃油经济性仿真流程：- 建立车辆行驶模型：可以使用MATLAB的Simulink工具箱，将车辆的行驶阻力、发动机效率、行驶工况等建立为一个系统模型。
- 设置行驶循环：选择合适的行驶循环来模拟不同的驾驶工况，如城市驾驶、高速驾驶等。
- 仿真和分析：运行仿真模型，获取车辆的行驶速度、驱动力、油耗等数据。
通过对仿真结果的分析，可以评估汽车的燃油经济性，比较不同设计和控制策略的效果。
4. 结论基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真可以为汽车工程师和研究人员提供一个快速、准确和可靠的评估工具。
通过仿真分析，可以优化汽车的设计和控制策略，提高汽车的性能和燃油经济性。
汽车整车动力性仿真计算
汽车整车动力性仿真计算汽车整车动力性仿真计算是指通过计算机模拟的方式，对汽车整车在行驶过程中的动力性能进行分析和评估的过程。
该计算是基于车辆的动力学模型和各种输入参数，通过数值计算方法得出的结果，可以用于优化车辆的设计和调整工艺参数，以提高汽车的动力性能。
1.动力系统模型：汽车整车动力性仿真计算首先要建立动力系统的模型，包括发动机、变速器、传动轴、驱动轴和车轮等组成部分。
这些部分的动力学模型要准确地描述各个部件之间的作用和相互影响。
2.输入参数设置：仿真计算需要确定一系列的输入参数，如车辆的质量、空气阻力系数、轮胎的摩擦系数、发动机的功率和扭矩曲线等。
这些参数对于仿真计算的结果有着重要的影响，需要根据实际情况进行准确的测量和设置。
3.常规工况仿真计算：仿真计算通常会对车辆在不同的工况下进行仿真计算，如加速、匀速和制动等情况。
通过这些仿真计算可以得到车辆在各个工况下的加速性能、最高速度、制动距离等数据，用于评估车辆的动力性能。
4.特殊工况仿真计算：除了常规工况外，还需要对一些特殊工况进行仿真计算，如起步时的爆发力、高速行驶时的超车能力等。
这些特殊工况对于车辆的动力性能有着重要的影响，需要进行详细的仿真计算和评估。
5.仿真计算结果分析：对仿真计算的结果进行详细的分析，比如加速时间、最高速度、制动距离等数据。
通过这些数据的分析，可以找出车辆的优点和不足之处，为进一步的优化工作提供依据。
6.参数优化和调整：根据仿真计算的结果，对车辆的各个参数进行优化和调整，以提高车辆的动力性能。
比如调整发动机的进气和排气系统，改善传动系统的效率等。
总之，汽车整车动力性仿真计算是一项非常复杂和关键的工作，通过对汽车的动力性能进行仿真计算和分析，可以为汽车的设计和优化提供参考依据，从而提高汽车的动力性能和性价比。
基于MATLAB的汽车动力性模拟仿真方法
基于MATLAB的汽车动力性模拟仿真方法朱荣;陈文丰;杜宁宁【摘要】为了快速、准确地预测汽车动力性,介绍了一种基于MATLAB的车辆动力性模拟仿真系统方法.通过建立整车的动力性数学模型,在MATLAB软件的图形用户界面开发环境下,用M语言完成仿真过程.基于此种仿真方法能够消除实际道路试验中驾驶者、道路条件、气候等因素对汽车动力性能测定的影响,具有可比性好、重复性强等优点.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2014(052)012【总页数】4页(P66-69)【关键词】动力性;MATLAB;图形用户界面;仿真【作者】朱荣;陈文丰;杜宁宁【作者单位】710064陕西省西安市长安大学汽车学院;710064陕西省西安市长安大学汽车学院;710064陕西省西安市长安大学汽车学院【正文语种】中文【中图分类】U4610 引言汽车动力性是汽车最重要的使用性能之一。
汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。
从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定：（1）汽车的最高车速；（2）汽车的加速时间；（3）汽车的最大爬坡度[1]。
MATLAB是一款主要面对科学计算、可视化和交互式程序设计的高科技计算环境的软件，它集数值分析、矩阵计算、科学数据可视化和非线性动态系统建模与仿真等许多强大功能于一体，能满足服务于科研、工程设计和科学领域的许多有效数值计算的需要[2]。
利用MATLAB对汽车动力性进行建模和仿真，能够清晰地清楚汽车的各个参数的变化对汽车动力性的影响情况，有利于在汽车设计及改进时参数的选取。
1 动力性仿真模型的建立1.1 发动机外特性拟合模型当汽车发动机节气门全开时，发动机的功率p、转矩T以及燃油消耗率b与发动机转速n之间的关系曲线称为发动机外特性曲线[1]。
在进行发动机动力性计算时，我们只需获得转矩和转速之间的关系即可。
汽车动力性试验仿真matlab
汽车动⼒性试验仿真matlab基于matlab 的⼀款轻型货车动⼒性试验仿真段##（武汉理⼯⼤学汽车学院，汽车##班；1049####）摘要：利⽤⼀款轻型货车发动机外特性的转矩拟合曲线及整车的其他配置参数建⽴了整车的动⼒学模型，在matlab 环境下⽤m 语⾔完成了仿真过程。
动⼒性是汽车的最基本性能，是汽车整车性能道路试验的必备项⽬之⼀，但道路试验需要较好的试验场地和有经验的试验⼈员，过程也很繁琐。
但若利⽤发动机及整车的参数建⽴数学模型，在软件中进⾏试验仿真则会⽅便很多。
设计合理的数学模型及⾼效的仿真程序，能得出接近真实试验的结果，为⼯作⼈员提供了重要参考，有很强的实⽤性。
关键词：汽车；动⼒性；试验仿真；matlab ；m 语⾔；实⽤性1 汽车动⼒性试验的基本内容汽车动⼒性评价指标有最⾼车速、加速时间、最⼤爬坡度等，与之对应的试验内容有最⾼车速的测试、汽车起步连续换挡加速时间与超车加速时间的测试和汽车最⼤爬坡度的测试。
另外，按照我国标准，动⼒性评价试验均在满载情况下进⾏。
1.1 最⾼车速汽车的最⾼车速是指汽车标准满载状态，在⽔平良好的路⾯（清洁、⼲燥、平坦的混凝⼟或沥青路⾯，纵向坡度在0.1％以内)上所能达到的最⾼⾏驶速度。
1.2 加速时间常⽤原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能⼒。
原地起步加速时间是指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最⼤的加速度（包括选择最恰当的换挡时间）逐步换⾄最⾼挡到某⼀预定的距离或车速所需的时间。
⼀般常⽤0—100km/h 所需的时间来表明原地起步的加速能⼒。
超车加速是指⽤最⾼挡或次⾼挡有某⼀较低车速全⼒加速⾄某⼀⾼速所需的时间。
对超车加速能⼒还没有⼀致的规定，采⽤较多的是⽤最⾼挡或次⾼挡由30km/h 或40km/h 全⼒加速⾄某⼀⾼速所需的时间。
本⽂所取模型为⼀款轻型货车，动⼒性⼀般，再结合⽣活使⽤实际需要，现⽤40km/h 全⼒加速⾄70km/h 所⽤的时间来评价汽车的加速性能，因为此速度区间是城市道路在较佳的通车情况下加速时的常⽤⼯况。
汽车动力性matlab仿真源程序
汽车动力性matlab仿真源程序clcn=[1500:500:5500];%转速范围T=[78.59 83.04 85.01 86.63 87.09 85.87 84.67 82.50 80.54];%对应各转矩dt=polyfit(n,T,3);%对发动机输出转矩特性进行多项式拟合，阶数取4n1=1000:100:5500;%t=polyval(dt,n1);figure(1)title('发动机外特性')plot(n1,t,n,T,'o'),grid on%图示发动机输出转矩特性%汽车驱动力计算G=input('整车重力/N，G=');%输入970*9.8ig=[3.416 1.894 1.28 0.914 0.757];%变速器速比k=1:5;%5个前进档r=0.272;i0=4.388;eta=0.9;ngk=[800 800 800 800 800];ngm=[5500 5500 5500 5500 5500];ugk=0.377.*r.*ngk(k)./(ig(k).*i0);%计算每一档发动机800rpm 时的最低行驶速度ugm=0.377.*r.*ngm(k)./(ig(k).*i0);%计算每一档发动机5400rpm最高行驶速度for k=1:5%依次计算5个档的驱动力u=ugk(k):ugm(k);n=ig(k)*i0.*u./r/0.377;t=54.8179+2.2441.*(n./100)-4.8003.*(n./1000).^2+2.815e-10.*n.^3Ft=t.*ig(k).*i0*eta/r;figure(2)plot(u,Ft)hold on,grid on %保证K的每次循环的图形都保留显示end%行驶阻力计算f0=0.009;f1=0.002;f4=0.0003;%三者都是轿车滚动阻力系数% disp'空气阻力系数Cd=0.3--0.41,迎风面积A=1.7--2.1'Cd=input('空气阻力系数Cd=');%输入0.3A=input('迎风面积/m2,A=');%输入2.3u=0:10:180;f=f0+f1.*(u./100)+f4.*(u./100).^4;Ff=G*f;%计算滚动阻力Fw=Cd*A.*u.^2./21.15;%计算空气阻力F=Ff+Fw;%滚动阻力、空气阻力之和title('驱动力-阻力图（五档速比为3.416 1.894 1.28 0.914 0.757）')plot(u,F,'mo-');grid on%图解法求最高车速for u=50:180;k=5;n=ig(k)*i0.*u./r/0.377;t=54.8179+2.2441.*(n./100)-4.8003.*(n./1000).^2+2.815e-10.*n.^3;Ft=t.*ig(k).*i0*eta/r;f=f0+f1.*(u./100)+f4.*(u./100).^4;Ff=G*f;Fw=Cd*A.*u.^2./21.15;F=Ff+Fw;if abs(Ft-F)<1;umax=u;breakendenddisp('== == =汽车动力性能仿真计算结果== == =')disp('驱动力-行驶阻力平衡图及最高车速')fprintf('汽车理论最高车速（驱动力与行驶阻力曲线交点）Vmax=%3.3f km/h\n',umax)（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。
汽车性能仿真计算实验实验报告
实验一 汽车动力性仿真计算实验目的1.掌握汽车动力性评价指标和评价方法2.学会使用matlab 对汽车动力性指标进行计算 实验内容1.学习汽车动力性理论2.编写计算程序3.绘制汽车动力性图形 实验设备硬件环境：汽车虚拟仿真实验室 软件环境：matlab2016a 及以上版本 实验步骤1.学习汽车动力性理论2.编写计算程序3.绘制汽车动力性图形 实验报告1. 运用matlab 解决《汽车理论》第一章习题1.31）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 汽车驱动力Ft=ri i T to g tq η行驶阻力F f +F w ＋F i +F j ＝G •f +2D 21.12A C a u +G •i+dtdum δ 发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为：0g i nr 0.377ua i ⋅= 由本题的已知条件,即可求得汽车驱动力和行驶阻力与车速的关系,编程即可得到汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率 ①由1）得驱动力与行驶阻力平衡图，汽车的最高车速出现在5档时汽车的驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处，Ua max ＝99.08m/s 2。
②汽车的爬坡能力，指汽车在良好路面上克服w f F F +后的余力全部用来（等速）克服坡度阻力时能爬上的坡度，车最大爬坡度为Ⅰ档时的最大爬坡度。
利用MATLAB 计算可得，352.0max =i 。
③如是前轮驱动，1ϕC ＝qb hg q L L -；相应的附着率1ϕC 为1.20，不合理，舍去。
如是后轮驱动，2ϕC ＝qa hg q L L+；相应的附着率2ϕC 为0.50。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，求加速时间利用MATLAB 画出汽车的行驶加速度图和汽车的加速度倒数曲线图：忽略原地起步时的离合器打滑过程，假设在初时刻时，汽车已具有Ⅱ档的最低车速。
由于各档加速度曲线不相交（如图三所示），即各低档位加速行驶至发动机转速达到最到转速时换入高档位；并且忽略换档过程所经历的时间。
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来确定一轻型五档货车的动力性
确定以轻型五档货车的动力性：解：1.绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图Matlab 编写程序如下n=600:4000; r=0.367; nt=0.85; f=0.013; CA=2.77; io=5.83; m=3880; g=9.8; Tq=-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;ig1=5.56; Ua1=0.377.*r.*n./(ig1.*io); Ft1=Tq.*ig1.*io.*nt./r;ig2=2.769; Ua2=0.377.*r.*n./(ig2.*io); Ft2=Tq.*ig2.*io.*nt./r;ig3=1.644; Ua3=0.377.*r.*n./(ig3.*io); Ft3=Tq.*ig3.*io.*nt./r;ig4=1.00; Ua4=0.377.*r.*n./(ig4.*io); Ft4=Tq.*ig4.*io.*nt./r;ig5=0.793; Ua5=0.377.*r.*n./(ig5.*io); Ft5=Tq.*ig5.*io.*nt./r;Fr=m.*g.*f+(CA/21.15).*Ua5.^2;plot(Ua1,Ft1,Ua2,Ft2,Ua3,Ft3,Ua4,Ft4,Ua5,Ft5,Ua5,Fr);02040608010012002000400060008000100001200014000Ua(Km/h)F t (K N )驱动力行驶阻力平衡图2.求最高车速，最大爬坡度及相应附着率2.1 最高车速Uamaxfunction Uamax=Uamax(Ua5)r=0.367; nt=0.85; f=0.013; CA=2.77; io=5.83; m=3880; g=9.8;ig5=0.793; n=Ua5.*ig5.*io./(0.377.*r);Tq=-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;Ft5=Tq.*ig5.*io.*nt./r;Fr=m.*g.*f+(CA/21.15).*Ua5.^2;Uamax=Ft5-Fr;>> x=fzero(@Uamax,99)x =99.08342.2 最大爬坡度 imaxr=0.367; nt=0.85; f=0.013; CA=2.77; io=5.83; m=3880; g=9.8;Tq=-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;ig1=5.56; Ua1=0.377.*r.*n./(ig1.*io);i=(Tq.*ig1.*io.*nt./r-m.*g.*f)./(m.*g);imax=m>> imaximax =0.33252.3 该爬坡度时的附着率Co>> a=1.947; L=3.2; hg=0.9; q=0.3325;Co=q./(a./L+hg.*q./L)Co =0.47373.绘制加速度倒数曲线，计算二档起步加速至70Km/s 的时间Matlab 编写程序如下n=600:4000; r=0.367; nt=0.85; f=0.013; CA=2.77; io=5.83; m=3880; g=9.8; Iw1=1.798; Iw2=3.598; If=0.218;Tq=-19.313+295.27.*n./1000-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;ig1=5.56; Ua1=0.377.*r.*n./(ig1.*io); inv_a1=(m+(Iw1+Iw2)./r.^2+(If.*ig1.^2.*io.^2.*nt)./r.^2)./(Tq.*ig1.*io.*nt./r-m.*g.*f-(CA./21.15).*Ua1.^2);ig2=2.769; Ua2=0.377.*r.*n./(ig2.*io);inv_a2=(m+(Iw1+Iw2)./r.^2+(If.*ig2.^2.*io.^2.*nt)./r.^2)./(Tq.*ig2.*io.*nt./r-m.*g.*f-(CA./21.15).*Ua2.^2);ig3=1.644; Ua3=0.377.*r.*n./(ig3.*io); inv_a3=(m+(Iw1+Iw2)./r.^2+(If.*ig3.^2.*io.^2.*nt)./r.^2)./(Tq.*ig3.*io.*nt./r-m.*g.*f-(CA./21.15).*Ua3.^2);ig4=1.00; Ua4=0.377.*r.*n./(ig4.*io); inv_a4=(m+(Iw1+Iw2)./r.^2+(If.*ig4.^2.*io.^2.*nt)./r.^2)./(Tq.*ig4.*io.*nt./r-m.*g.*f-(CA./21.15).*Ua4.^2);ig5=0.793; Ua5=0.377.*r.*n./(ig5.*io); inv_a5=(m+(Iw1+Iw2)./r.^2+(If.*ig5.^2.*io.^2.*nt)./r.^2)./(Tq.*ig5.*io.*nt./r-m.*g.*f-(CA./21.15).*Ua5.^2);axis([0 80 0 10]);plot(Ua1,inv_a1,Ua2,inv_a2,Ua3,inv_a3,Ua4,inv_a4,Ua5,inv_a5);01020304050607080012345678910Ua(Km/h)i n v a加速度倒数曲线求加速时间tr=0.367;io=5.83;n1=4000;nt=0.85;ig=[5.56 2.769 1.644 1.000.793];If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=3880;g=9.8;f=0.013;CA=2.77;for i=1:2Ua=0.377.*r.*n1./(io.*ig(i)):0.00001:0.377.*r.*n1./(io.*ig(i+1));n=Ua.*io.*ig(i+1)./(0.377.*r);Tq=-19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;Ft=Tq.*ig(i+1).*io.*nt./r;Fw=m.*g.*f+(CA./21.15).*Ua.^2;p=1+(Iw1+Iw2+If.*ig(i+1).^2.*io.^2.*nt)./(m.*r.^2);inv_a=p.*m./(Ft-Fw);s=0;s=s+trapz(Ua,inv_a);endUa=0.377.*r.*n1./(io.*ig(3)):0.00001:70;n=Ua.*io.*ig(4)./(0.377.*r);Tq=-19.313+295.27.*(n./1000)-165.44.*(n./1000).^2+40.874.*(n./1000).^3-3.8445.*(n./1000).^4;Ft=Tq.*ig(4).*io.*nt./r;Fw=m.*g.*f+(CA./21.15).*Ua.^2;Iw1=1.798;Iw2=3.598;p=1+(Iw1+Iw2+If.*ig(4).^2.*io.^2.*nt)./(m.*r.^2); inv_a=p.*m./(Ft-Fw);acctime=(s+trapz(Ua,inv_a))./3.6acctime =19.64950.4737。
基于MATLAB的汽车动力性仿真实验
基于MATLAB的汽车动力性仿真实验【摘要】文章从车辆动力学的角度建立了汽车动力性数学模型，用MATLAB编程，对某轻型货车的动力性能参数进行计算并仿真出其驱动力-行驶阻力平衡图、行驶加速度及加速度倒数曲线图，计算出该轻型货车的最高车速及II档起步加速到70km/h所需的时间，为研究该型载货汽车的动力性能提供了很好的依据。
【关键词】MATLAB；轻型货车；动力性能；仿真一、前言汽车动力性是评价汽车性能的重要指标，通常用汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度来评定。
绘出汽车驱动力-行驶阻力平衡图和汽车加速度曲线图是求出最高车速、加速时间和最大爬坡度的前提，本文通过MATLAB仿真求出实验用轻型货车的动力性指标，使其参数指标优化轻型货车的动力性匹配实验。
二、实验用轻载货汽车本实验用使用的汽车是福田轻型厢式货车。
其主要的技术参数见表1。
变速器传动比数据见表2。
三、建立汽车动力性数学模型1.发动机的外特性利用FZD发动机综合实验台测出该型厢式货车汽车的外特性的功率与转矩曲线，利用多项式拟合求出发动机的转矩多项式，（1）式中，为发动机转矩（）；为发动机转速（r/min）；系数可由曲线拟合中的最小二乘法来确定；k取4。
求得：发动机最低转速=600r/min，最高转速=4000r/min2.汽车行驶方程的建立及计算模型汽车行驶时的一般方程式为：式中：分别是驱动力、滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力；为发动机转矩；分别为变速器传动比、主减速器传动比；为传动系机械效率；为滚动阻力系数；为空气阻力系数；A为迎风面积；为车速；为道路坡度；为汽车旋转质量换算系数；分别为汽车质量、行驶加速度。
不考虑坡度阻力和加速阻力时，方程（2）变为：（3）可得最高车速：（4）不考虑坡度阻力由汽车行驶方程可得加速时间：（5）由动力学可知：（6）汽车等速行驶时得到最大坡度：四、仿真过程1.汽车汽车驱动力-行驶阻力平衡图仿真编写程序在MATLAB中做出汽车驱动力-行驶阻力平衡图，图1。
基于MATLAB的汽车动力性和燃油经济性仿真
以上给出的只是仿真结果的一部分，从仿真结果来看与实际情况已很 接近，可以为车辆的前期设计提供预见性分析。
5 结束语 本文基于MATLAB编写了汽车动力性和燃油经济性的计算机仿真程序， 该程序具有较高的准确性和实用性，通过对汽车动力性和燃油经济性分 析，为发动机和变速器的设计、传动系传动比的合理选择提供了理论计算 依据。
力和加速阻力；
为发动机转矩； 分别为变速器传动比、主减速器传动比； 为 传动系机械效率，本文计算时取 =0.95； 为车轮滚动半径； 为整车重
2.1 最高车速 无风条件下，汽车在水平良好路面上行驶，行驶阻力与驱动力相平衡 时达到的稳定车速，最高车速为：
为起步时间； 为起步过程结束时汽车最低车速， 为道路负荷 增加系数（轿车取该值为0）。
0 引言 汽车的动力性是指汽车在良好的路面上直线行驶时由汽车受到的纵向 外力决定的所能达到的平均行驶速度[1]。在进行车辆动力性和燃油经济性 计算时，需要以下原始数据： 1）整车原始数据：整备质量、迎风面积等[2]； 2）发动机的原始特性数据：如发动机不同转速下的输出转矩及燃油 消耗率等； 3）传动系各部件的原始特性数据：变速器及主减速器的传动比、传 动效率等； 4）行走机构及路面原始特性数据。 1 汽车发动机数学模型 发动机数学模型包括外特性数学模型和万有特性数学模型。利用 MATLAB中的曲线拟合Polyfit，Polyval，Polyconf等函数可以很好的对发 动机的特性曲线进行拟合[3]，进而建立发动机性能参数之间的关系。本 文以发动机台架实验数据为依据，采用插值法描述发动机万有特性；采用 最小二乘法曲线拟合描述发动机外特性。 2 动力性计算 确定汽车的动力性就是确定汽车沿行驶方向的运动状况，为此，需要 掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，根据这些力的平衡关系建立 汽车行驶方程式，进而估算汽车的各项动力性能。 汽车的行驶方程式为：
汽车动力性计算matlab程序
%% 汽车动力性计算（自己编的动力性计算程序，供大家计算动力性时参考，具体参数大家根据所给程序对应输入，并对坐标轴数值按需要进行修改）clc; clear;close all;%%根据所给发动机数据拟合外特性曲线（发动机数据按照你所得到的数据进行输入）n_test=[500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200];T_test=[975 1108 1298 1496 1546 1620 1670 1785 1974 1974 1970 1889 1829 1748 1669 1700 1524 1105];figure(1)plot(n_test,T_test,'g');hold ongrid on%p=polyfit(n_test,T_test,7);p=polyfit(n_test,T_test,2);n=[450:1:2200];Ttq=polyval(p,n);plot(n,Ttq,'k');xlabel('发动机转速n(r/min)');ylabel('发动机转矩Ttq(N*m)');title('发动机转矩曲线');legend('测试曲线','拟合曲线');%%所给车型动力总成相关参数ig=[3.07 2.16 1.48 1.0 0.82];i0=4.0; eta=0.78; r=0.57; M=25000; g=9.8; c=1.5; f0=0.01; f1=0.0002; f4=0.0005; CD=1; A=8;Iw=3.6;If=0.04;%% 发动机外特性曲线图figure(2)hold ongrid onfor i=length(n);Pe=Ttq.*n/9550;end[AX,H1,H2]=plotyy(n,Ttq,n,Pe);xlabel('发动机转速n(r/min)');ylabel('发动机转矩Ttq(N*m)');ylabel(AX(2),'发动机功率Pe(Kw)');title('发动机外特性曲线');%% 各挡位速度曲线%计算各挡位车速for i=1:length(ig);ua(i,:)=0.377*r*n/ig(i)/i0;end%计算各档位最高车速uamax=ua(:,length(ua(1,:)));figure(3)hold onfor i=1:length(ig);plot(n,ua(i,:),'k');endhold ongrid onxlabel('转速n(r/min)');ylabel('各挡位车速(km/h)');title('各挡位车速-转速表');legend('1挡车速','2挡车速','3挡车速','4挡车速','5挡车速'); %% 驱动力和行驶阻力平衡图%计算滚动阻力系数for i=1:length(ig);f(i,:)=f0+f1*(ua(i,:)/100)+f4*(ua(i,:)/100).^4;end%计算滚动阻力for i=1:length(ig);Ff(i,:)=c*M*g*f(i,:);end%计算空气阻力for i=1:length(ig);Fw(i,:)=CD*A*(ua(i,:).^2)/21.15; end%计算行驶阻力for i=1:length(ig);F(i,:)=Ff(i,:)+Fw(i,:);end%计算汽车驱动力for i=1:length(ig);Ft(i,:)=Ttq*ig(i)*i0*eta/r;endfigure(4)hold onfor i=1:length(ig);plot(ua(i,:), Ft(i,:),'k');plot(ua(i,:), F(i,:),'r');plot(ua(i,:), Ff(i,:),'b');endhold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('驱动力、行驶阻力(N)');legend('驱动力Ft','行驶阻力Ff+Fw','滚动阻力Ff'); title('驱动力-行驶阻力平衡图');%% 汽车功率平衡图%计算各档位功率for i=1:length(ig);P(i,:)=Ft(i,:).*ua(i,:)/(3600*eta);end%计算风阻阻力功率for i=1:length(ig);Pw(i,:)=CD*A*ua(i,:).^3/(76140*eta);end%计算滚动阻力功率for i=1:length(ig);Pf(i,:)=M*g*f(i,:).*ua(i,:)/(3600*eta);end%计算总阻力功率for i=1:length(ig);Pz(i,:)=Pw(i,:)+Pf(i,:);endfigure(5)hold onfor i=1:length(ig);plot(ua(i,:), P(i,:),'k');plot(ua(i,:), Pz(i,:),'r');endhold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('发动机功率、阻力功率(kW)');legend('发动机功率P','阻力功率Pz','Location','NorthWest'); title('功率平衡图');%% 动力特性图（动力因数图）for i=1:length(ig);D(i,:)= (Ft(i,:)- Fw(i,:))/M/g;endfigure(6)hold onfor i=1:length(ig);plot(ua(i,:), D(i,:),'k');plot(ua(i,:), f(i,:),'r');endhold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('动力因数D');legend('动力因数D','滚动阻力系数f');title('动力特性图');%% 爬坡度曲线图for i=1:length(ig);I(i,:)= (tan(asin((Ft(i,:)-(Ff(i,:)+Fw(i,:)))/(M*g))))*100; endfigure(7)hold onfor i=1:length(ig);if i==1plot(ua(i,:),I(i,:),'r');elseplot(ua(i,:),I(i,:),'k');endendhold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('最大爬坡度（%）');legend('Ⅰ挡','高速档');title('爬坡度曲线图');%% 加速度曲线图deta=1+1/M*4*Iw/r^2+1/M*If*ig.^2*i0^2*eta/r^2; for i=1:length(ig);a(i,:)=(Ft(i,:)-Ff(i,:)-Fw(i,:))./deta(i)/M;if i==5for j=1:length(n)if a(i,j)<0a(i,j)=0;elseendendendendfigure(8)hold onfor i=1:length(ig);if i==1plot(ua(i,:),a(i,:),'r'); elseplot(ua(i,:),a(i,:),'k');endendhold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('加速度a（m/s^2）');legend('Ⅰ档','高速档');title('加速度曲线图');axis([0 120 0 1.5])%% 加速度倒数曲线for i=1:length(ig);for j=1:length(n)b(i,j)=1./a(i,j);endendfigure(9)hold onfor i=1:length(ig)plot(ua(i,:),b(i,:),'k');endhold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('各档加速度倒数1/a');legend('各档加速度倒数1/a曲线','Location','NorthWest'); title('各档加速度倒数曲线图');axis([0 120 0 10])ad1=b(1,:);ad2=ua(1,:);for i=1:(length(ig)-1);for j=1:length(n)if ua(i+1,j)>=ua(i,length(n)) flag(i)=j;break;endendad1=[ad1 b(i+1,j:length(n))]; ad2=[ad2 ua(i+1,j:length(n))];endfigure(10)hold onplot(ad2,ad1,'k');hold ongrid onxlabel('车速(km/h)');ylabel('加速度倒数1/a');legend('加速度倒数1/a曲线','Location','NorthWest');title('加速度倒数曲线图');axis([0 120 0 10])%% 加速时间曲线k=length(n);for i=1:length(ig);t(i,1)=0;for j=2:kt(i,j)=abs(ua(i,j)-ua(i,j-1))*(b(i,j)+b(i,j-1))/2;endendfor i=1:length(ig);for j=1:kat(i,j)=sum(t(i,1:j))/3.6;endendtotalat=at(1,:);for i=1:(length(ig)-1);for j=flag(i):ktotalat=[totalat totalat(length(totalat))+t(i+1,j)/3.6];endendfigure(11)hold onplot(totalat,ad2,'k');hold ongrid onxlabel('时间（s）');ylabel('车速(km/h)');legend('加速时间','Location','NorthWest'); title('加速时间曲线图');axis([0 100 0 120])Welcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
汽车整体动力性MATLAB仿真计算ppt
02
汽车整体动力性概述
汽车整体动力性的概念与特点
汽车整体动力性是指汽车在良好路 面上行驶时所表现出来的快速、安 全、稳定和舒适的运动性能。它包 括加速性能、减速性能、操控性能 、行驶平顺性和燃油经济性等多个 方面。这些性能的优劣直接影响到 驾驶员和乘客的感受以及车辆的运 行效率。
VS
汽车整体动力性的特点可以概括为 以下几点：综合性、时变性、非线 性以及不确定性。这些特点使得汽 车整体动力性的研究变得复杂和困 难，需要通过仿真计算等方法来进 行分析和优化。
汽车整体动力性的研究现状与发展趋势
国内外学者对汽车整体动力性的研究已经开展了多年，取得了很多成果。目前，常用的研究方法包括 实车试验、仿真计算和理论分析等。其中，仿真计算因为具有高效、安全、低成本等优点而得到了广 泛应用。
在发展趋势方面，未来的研究将更加注重以下几个方面：智能化仿真、多学科协同、精细化建模以及 多目标优化。通过这些研究，可以进一步提高汽车的整体动力性能，降低能耗和排放，满足人们对安 全、舒适和环保等方面的需求。
参数设置
根据车型和实际工况，设置仿真计算的参 数，如高程差、非铺装路面阻力等。
仿真计算
进行仿真计算，得出SUV在给定工况下的 动力性能，如爬坡能力、脱困能力等。
结果分析
对仿真计算结果进行分析，为车辆优化设 计提供依据。
某型跑车整体动力性仿真计算
模型建立
建立跑车整车模型，重点考虑空气动力学效应和轻量化设计。
续的优化和改进提供可靠的依据。
03
MATLAB仿真计算方法
MATLAB仿真计算的概念与特点
概念
MATLAB仿真计算是一种基于数值模拟方 法的计算技术，通过构建数学模型并利用 计算机进行模拟实验，以实现对现实系统 或过程的逼真再现。
汽车动力性 matlab程序
%电动汽车的动力性计算% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%n1=[180:35:2000]n2=[2000:100:7200]im=2.93m=17000A=7.95CD=0.7R=0.475eta=0.92deta=1.29k=0.90i0=6.2E=180etab=0.95ua1=0.377*n1*R/(i0*im)%行驶速度ua2=0.377*n2*R/(i0*im)%行驶速度f1=0.0076+0.000056*ua1f2=0.0076+0.000056*ua2b0=447.52b1=-0.165465b2=3.60772*10^-5b3=-3.61349*10^-9 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(1)Tm1=1146Tm2=b0+b1*(n2-4518.2)+b2*(n2-4518.25).^2+b3*(n2-4518.2).^3;F1=Tm1*im.*i0.*eta/R%驱动力F2=Tm2*im*i0*eta/R%驱动力ua1=0.377*n1*R/(i0*im)%行驶速度ua2=0.377*n2*R/(i0*im)%行驶速度Fw1=CD*A*ua1.^2/21.15Fw2=CD*A*ua2.^2/21.15Ff1=m*9.8*f1%滚动阻力Ff2=m*9.8*f2%滚动阻力Fz1=Ff1+Fw1Fz2=Ff2+Fw2plot(ua1,F1,ua2,F2,ua1,Fz1,ua2,Fz2)title('驱动力-行驶阻力平衡图')xlabel('ua/(km.h)')ylabel('F(N)')grid on %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(2)Pe1=n1.*Tm1/9550;%发动机功率计算公式Pe2=n2.*Tm2/9550;%发动机功率计算公式Pef1=n1.*Fz1/9550;Pef2=n2.*Fz2/9550;plot(ua1,Pe1,ua2,Pe2)title('功率平衡图-驱动力')xlabel('ua/(km.h)')ylabel('P/kW')grid onfigure(3)plot(ua1,Pef1,ua2,Pef2)title('功率平衡图-阻力')xlabel('ua/(km.h)')ylabel('P/kW')grid on %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(4)D1=(F1-Fw1)/(m*9.8)D2=(F2-Fw2)/(m*9.8)j1=sin(D1-f1.*((1+f1.^2-D1.^2)/(1+f1.^2)))j2=sin(D2-f2.*((1+f2.^2-D2.^2)/(1+f2.^2)))q1=asin(j1)q2=asin(j2)i1=tan(q1)%爬坡度i2=tan(q2)%爬坡度%dua/dt=9.8*(D-f)/deta%plot(ua1,j1,ua2,j2)title('爬坡度曲线')xlabel('ua/(km.h)')ylabel('角度')grid on %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(5)aa1=9.8*(D1-f1)/detaaa2=9.8*(D2-f2)/detaplot(ua1,aa1,ua2,aa2)title('加速度曲线')xlabel('ua/(km.h)')ylabel('加速度（m.s^-2）')grid on %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% figure(6)aa1=9.8*(D1-f1)/detaaa2=9.8*(D2-f2)/detabb1=aa1.^-1bb2=aa2.^-1plot(ua1,bb1,ua2,bb2)title('加速度曲线')xlabel('ua/(km.h)')ylabel('加速度的倒数（s^-2。
基于MATLAB的汽车动力性及燃油经济性的计算机仿真
SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界0引言动力性和燃油经济性是汽车性能的重要指标,石油价格的飞速上涨,对汽车性能有了更高的要求。
动力性和燃油经济性的计算机仿真能准确、快速、有效的预测性能指标。
节省实车试验中不必要的巨额浪费及实车道路试验中驾驶员、道路环境、气候等因素对汽车使用性能测定的影响,在新车设计中迅速且经济地选择最佳方案。
1发动机数学模型发动机数学模型是整车动力性和燃油经济性仿真计算的重要依据,包括外特性数学模型和万有特性数学模型。
本文以发动机台架实验数据为依据,采用插值法描述发动机万有特性;采用最小二乘法曲线拟合描述发动机外特性。
1.1发动机的外特性在进行动力性估算时,一般仍沿用稳态工况时发动机台架试验所得到的使用外特性中的功率与转矩曲线。
稳定工况时发动机转矩曲线基本呈抛物线形状,并且为转速的一元函数,所以采用最小二乘法曲线拟合法描述。
T tq =a 0+a 1n+a 2n 2+…+a k nk式中n 为发动机转速(r/min);T tq 为稳定工况下发动机转矩(N ·m);系数a 0,a 1,a 2,…,a k 可由最小二乘法来确定;拟合阶数k 随特性曲线而异,一般在2、3、4、5中选取。
1.2发动机万有特性发动机的万有特性是个二元函数,燃油消耗率b 是发动机转速n 和功率p 的函数,国内外多采用试验数据的矩阵描述方法,需要时插值提取;国内也有采用曲面拟合法的,但要小心其系数矩阵可能出现病态。
本文采用插值法比较迅速,精度的高低取决于数据点的疏密程度,可真实的反映万有特性的局部特点。
二元插值公式:b=b (n ,p )=i+2m =i∑i+2k =jb (n j ,p i )[]j =m{其中n k ,p m ,b(n k ,p m )为给定的万有特性上的节点。
发动机转矩、油门开度与转速之间的关系复杂,通过试验测试只能得到部分点值。
为了得到任意工况下的燃油消耗率值,必须仿真出燃油消耗率值与发动机转速和转矩之间的函数关系,建立发动机燃油消耗率模型。
汽车整体动力性MATLAB仿真计算PPT课件
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最高车速的理论计算
将以上几式可以加以合并，则可将行驶方程变成以车速为 变量的一元高次函数：
[a0
a1
igi0ua 0.377r
ak
(
igi0ua 0.377r
)k
]igi0T
r
Gf
CD A 21.15
ua2
或
[a0
a1
igi0ua 0.377r
r
ak
(
igi0ua 0.377r
汽 车基 本参数 如下 ：发动 机排 量为 1096mL ， 最 大转矩 为 87N.m(3000~3500r/min), 转 速 范 围 为 800~5400r/min ， 满 载 总 质 量 约为970kg，车轮滚动半径为0.272m，传动系统机械效率为0.9，空 气阻力系数为0.3，迎风面积为2.3m2,滚动阻力系数为0.012，变速器 速比ig=（3.416,1.894,1.280,0.914,0.757），主减速比为4.388。
表2 发动机输出功率特性
转矩/(r/min) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 输出功率/kW 10.6 13.4 17.6 21.8 25.2 27.5 31.1 35.4 31.6
与输出转矩一样，功率与发动机转速的关系也可以用 MATLAB提供的多项式进行曲线拟合，非常实用、简便， 可以满足工程设计需要。
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M文件
汽车驱动力计算，具体程序如下：
G=970*9.8; %整车重力/N ig=[3.416 1.894 1.28 0.914 0.757]; k=1:5; %5个档位 r=0.272;i0=4.388;eta=0.9; %传动效率 ngk=800; ngm=5400; %计算每一档发动机800rpm时的最低行驶速度 %计算每一档发动机5400rpm时的最低行驶速度 for k=1:5
基于matlab的汽车动力学仿真计算
基于matlab的汽车动力学仿真计算郑战光;汪兆亮;王佳祥;朱帅;黄世鹏【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2015(000)011【摘要】汽车动力性评价指标有最高车速、加速时间、最大爬坡度等,与之对应的试验内容有最高车速的测试、汽车起步连续换挡加速时间与超车加速时间的测试和汽车最大爬坡度的测试.鉴于以上试验项目繁多,试验周期长耗时耗力且需要特定的场地等缺点,基于matlab进行仿真分析,结果表明较好地反映了汽车动力学特性并获得了最高车速、加速时间与最大爬坡度之间的规律.【总页数】3页(P16-17,27)【作者】郑战光;汪兆亮;王佳祥;朱帅;黄世鹏【作者单位】广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西大学机械工程学院,广西南宁530004;广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西大学机械工程学院,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】U462【相关文献】1.基于MATLAB的混合动力汽车动力学建模与仿真 [J], 周志峰;顾苏菁;张天宇;郑竹安;提艳;熊新2.基于MATLAB的灭磁时间仿真计算 [J], 陈灵峰; 刘玉玉; 李雪强3.基于MATLAB/SIMULINK的高速铁路牵引网短路故障电流分布仿真计算研究[J], 段少卿4.基于MATLAB汽车动力学仿真研究 [J], 孙维汉;孙宏侠;陈俊武5.基于MATLAB/xPCTarget、Virtual Reality工具箱的汽车动力学实时仿真研究[J], 殷承良;张勇;张建武因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。