给我一个根据车辆横摆动力学微分方程得到横坐标为车辆质心侧偏角,纵坐标为车辆质心侧偏角速度的相平面图的matlab代码实例
时间: 2023-12-10 17:37:28 浏览: 136
以下是一个简单的示例代码,它假设车辆是单轴车,即车辆只能向左或向右旋转。
```matlab
% 车辆横摆动力学微分方程
% x1 = 车辆质心侧偏角
% x2 = 车辆质心侧偏角速度
% u = 方向盘转角
% m = 车辆质量
% I = 车辆转动惯量
% l = 车轮与质心的距离
% b = 悬架刚度
% c = 悬架阻尼
% g = 重力加速度
m = 1000; % kg
I = 5000; % kg*m^2
l = 2; % m
b = 5000; % N/m
c = 500; % N*s/m
g = 9.81; % m/s^2
% 定义微分方程
f = @(t, x, u) [x(2); (-b*x(2) - c*sign(x(2))*u*l + m*g*sin(u)*l)/I];
% 设置初始条件和时间范围
x0 = [0; 0]; % 初始条件为车辆处于静止状态
tspan = [0 10]; % 时间从0秒开始,持续10秒
% 使用ode45求解微分方程
[t, x] = ode45(@(t, x) f(t, x, 0), tspan, x0); % 方向盘转角为0
% 绘制相平面图
plot(x(:,1), x(:,2));
xlabel('车辆质心侧偏角');
ylabel('车辆质心侧偏角速度');
title('车辆横摆动力学相平面图');
```
这个示例代码中,使用了ode45函数求解微分方程。其中,@(t, x) f(t, x, 0) 表示将 f 函数中的 u 参数设为 0,即方向盘转角为0。最后,使用plot函数绘制相平面图。
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给我一个根据车辆横摆动力学微分方程得到质心侧偏角-质心侧偏角速度的相平面图的matlab代码实例
以下是一个根据车辆横摆动力学微分方程得到质心侧偏角-质心侧偏角速度的相平面图的matlab代码实例:
```
% 参数
m = 1000; % 质量
Iz = 2000; % 惯性矩
lf = 1.2; % 前轮到质心的距离
lr = 1.8; % 后轮到质心的距离
Cf = 80000; % 前轮侧向刚度
Cr = 120000; % 后轮侧向刚度
Vx = 10; % 车速
% 横摆动力学微分方程
A = -(Cf+Cr)/(m*Vx);
B = (lf*Cf-lr*Cr)/(m*Vx)-Vx;
C = (lf^2*Cf+lr^2*Cr)/(Iz*Vx);
D = lf*Cf/Iz-Vx*lr*Cr/Iz;
eig1 = (-B+sqrt(B^2-4*A*C))/2/A;
eig2 = (-B-sqrt(B^2-4*A*C))/2/A;
% 绘制相平面图
figure;
hold on;
grid on;
title('Vehicle Lateral Dynamics Phase-Plane');
xlabel('Lateral Velocity [rad/s]');
ylabel('Yaw Rate [rad/s]');
xlim([-5,5]);
ylim([-5,5]);
% 绘制特征线
plot([0, -D/C], [0, eig1], 'r--');
plot([0, -D/C], [0, eig2], 'r--');
% 绘制相轨迹
x0 = 0;
y0 = 0;
tspan = [0, 10];
[t, y] = ode45(@(t,y) [y(2); A*y(1)+B*y(2)+C*y(1)^3+D*y(1)^2], tspan, [x0;y0]);
plot(y(:,1), y(:,2));
```
这段代码会生成一个相平面图,其中包括特征线和相轨迹。特征线表示车辆稳定时的两个特征值,相轨迹则表示车辆在不同初始状态下的运动轨迹。
写一个车辆二自由度质心侧偏角,横摆角速度相平面matlab程序
以下是一个简单的车辆二自由度模型的Matlab程序,可计算车辆质心侧偏角和横摆角速度在相平面的变化。需要注意的是,该程序仅为示例,具体的模型参数和输入变量需要根据实际情况进行修改。
```matlab
% 车辆二自由度模型计算程序
% 定义模型参数
m = 1000; % 质量
Iz = 2000; % 转动惯量
lf = 1.2; % 前轴到质心距离
lr = 1.5; % 后轴到质心距离
Cf = 20000; % 前轮侧向刚度
Cr = 25000; % 后轮侧向刚度
Vx = 10; % 车速
% 定义输入变量
delta = 0; % 方向盘转角
Fyf = 0; % 前轮侧向力
Fyr = 0; % 后轮侧向力
% 定义初始条件
x0 = [0; 0; 0; Vx];
% 计算模型状态变量
[t, x] = ode45(@(t,x) vehicle_model(t, x, delta, Fyf, Fyr, m, Iz, lf, lr, Cf, Cr, Vx), [0 10], x0);
% 绘制相平面图
plot(x(:,2), x(:,4));
xlabel('侧偏角(rad)');
ylabel('横摆角速度(rad/s)');
function dxdt = vehicle_model(t, x, delta, Fyf, Fyr, m, Iz, lf, lr, Cf, Cr, Vx)
% 车辆二自由度模型状态方程
% x(1): 质心横向位移
% x(2): 质心侧偏角
% x(3): 转向角度
% x(4): 横摆角速度
% 计算轮胎侧向力
alpha_f = delta - atan2(x(4)*lf + x(2)*Vx, Vx);
alpha_r = -atan2(x(4)*lr - x(2)*Vx, Vx);
Fyf = Cf*alpha_f;
Fyr = Cr*alpha_r;
% 计算状态方程
dxdt = zeros(4, 1);
dxdt(1) = Vx*cos(x(2)) - x(4)*sin(x(2));
dxdt(2) = x(4)*cos(x(2)) + Vx*sin(x(2))/m*(Fyf+Fyr);
dxdt(3) = x(4);
dxdt(4) = 1/Iz*(lf*Fyf - lr*Fyr);
end
```
您可以根据需要修改输入变量和模型参数来进行计算,并使用plot函数绘制相平面图。
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