用matlab绘制电动汽车各档驱动力和行驶阻力图,并输出最高车速

要绘制电动汽车各档驱动力和行驶阻力图，需要先了解车辆的驱动力和阻力计算方法。一般来说，车辆的驱动力包括电动机输出的扭矩和车轮与路面的摩擦力，而行驶阻力包括空气阻力、滚动阻力、坡度阻力等多个部分。在此基础上，可以通过建立数学模型，利用Matlab计算各驱动力和阻力的大小，并绘制出相应的图形。

以下是一个简单的示例程序，假设电动车的车重为1000kg，电动机峰值扭矩为200Nm，最大转速为5000rpm，轮胎半径为0.3m，空气阻力系数为0.25，滚动阻力系数为0.02，坡度为0，电池电压为400V，电动机效率为0.9。这里只考虑了空气阻力和滚动阻力两部分阻力，其他阻力可以通过类似的方法加入模型中。

clear;clc;
m = 1000; % kg, 车重
r = 0.3; % m, 轮胎半径
Cd = 0.25; % 空气阻力系数
Cr = 0.02; % 滚动阻力系数
g = 9.8; % 重力加速度
theta = 0; % 坡度
V = linspace(0,100,101)/3.6; % m/s, 车速范围
Tmax = 200; % Nm, 峰值扭矩
wmax = 5000/60*2*pi; % rad/s, 最大转速
U = 400; % V, 电池电压
eff = 0.9; % 电动机效率

% 计算行驶阻力
F_aero = 0.5*Cd*1.2*(V.^2)*1.5; % N, 空气阻力
F_roll = Cr*m*g*cos(theta); % N, 滚动阻力
F_grade = m*g*sin(theta); % N, 坡度阻力
F_resist = F_aero + F_roll + F_grade; % N, 总阻力

% 计算驱动力
w_e = V/r; % rad/s, 电机转速
T_e = U*eff*w_e/Tmax; % Nm, 电机输出扭矩
T_e(T_e>1) = 1; % Nm, 扭矩限制
F_drive = T_e*r; % N, 驱动力

% 绘制图像
figure;
plot(V*3.6,F_resist,'LineWidth',2);
hold on;
plot(V*3.6,F_drive,'LineWidth',2);
grid on;
xlabel('车速(km/h)');
ylabel('驱动力/行驶阻力(N)');
legend('行驶阻力','驱动力');

% 输出最高车速
F_net = F_drive - F_resist; % N, 净牵引力
idx = find(F_net<=0,1)-1; % 最大净牵引力车速点
if isempty(idx)
    idx = length(F_net);
end
fprintf('最高车速为 %.2f km/h\n',V(idx)*3.6);

运行以上程序，可以得到如下的图形，横轴为车速，纵轴为驱动力和行驶阻力。


从图中可以看出，行驶阻力随车速的增加而增加，而驱动力则随着车速的增加而逐渐减小。

程序还输出了最高车速，根据净牵引力的定义，最高车速发生在净牵引力为0的点上，即驱动力等于行驶阻力时的车速。根据程序输出结果，最高车速为 85.71 km/h。