汽车理论编程题.docx
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汽车理论编程题
1.3
n=600:
1:
4000;r=0.367;i0=5.83;eff=0.85;f=0.013;m=3880;g=9.8;G=m*g;CdA=2.77;a=1.947;hg=0.9;L=3.2;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Iw=Iw1+Iw2;If=0.218;
Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*power（n,2）/1000000+40.874*power（n,3）/1000000000-3.8445*power（n,4）/1000000000000;
forig=[5.562.7691.6441.000.793];
Ua=0.377*r*n/ig/i0;
Ft=Ttq*ig*i0*eff/r;
Ff=m*g*f;
Fw=CdA*power（Ua,2）/21.12;
Fs=Ff+Fw;
plot（Ua,Ft,Ua,Fs）;
holdon;
end
text（15,13000,'F_t_1'）;
text（20,7000,'F_t_2'）;
text（40,4000,'F_t_3'）;
text（55,2500,'F_t_4'）;
text（70,1900,'F_t_5'）;
text（105,2100,'F_f+F_w'）;
xlabel（'u_akm/h'）;
ylabel（'F_tN'）;
title（'驱动力-行驶阻力平衡图'）;
[x,y]=ginput
（1）;disp（'汽车的最高车速'）;disp（x）;disp（'km/h'）;
Ua=0.377*r*n/ig/i0;
Ft=Ttq*5.56*i0*eff/r;
Ff=m*g*f;
Fw=CdA*power（Ua,2）/21.12;
Fs=Ff+Fw;
i=atan（（Ft-Fs）/G）;
disp（'汽车的最大爬坡度'）;disp（max（i））;
C=max（i）/（a/L+hg/L*max（i））;
disp（'克服最大爬坡度时的附着率'）;disp（C）;
figure;
forig=[5.562.7691.6441.000.793];
Ua=0.377*r*n/ig/i0;
Ft=Ttq*ig*i0*eff/r;
q=1+Iw/（m*r^2）+If*ig^2*i0^2*eff/（m*r^2）;
Ff=m*g*f;
Fw=CdA*power（Ua,2）/21.12;
Fs=Ff+Fw;
Ac=（Ft-Fs）/q/m;
plot（Ua,1./Ac）;
holdon;
end
axis（[098010]）;
text（5,0.5,'1'）;
text（10,1,'2'）;
text（20,1.5,'3'）;
text（30,2.5,'4'）;
text（40,4,'5'）;
title（'行驶加速度倒数曲线'）;
xlabel（'Ua/（km/h）'）;
ylabel（'1/a'）;
figure;
u
（1）=0.377*r*600/i0/2.769;dt=0.01;w=1;t
（1）=0;ig=2.769;
while（u（w）<99.08）
n（w）=u（w）*ig*i0/0.377/r;
Ttq（w）=-19.313+295.27*n（w）/1000-165.44*（n（w）/1000）^2+40.874*（n（w）/1000）^3-3.8445*（n（w）/1000）^4;
Ft（w）=Ttq（w）*ig*i0*eff/r;
Ff=G*f;
Fw（w）=CdA*u（w）^2/21.15;
q=1+Iw/（m*r^2）+If*ig^2*i0^2*eff/（m*r^2）;
a（w）=3.6*（Ft（w）-（Ff+Fw（w）））/q/m;
u（w+1）=u（w）+a（w）*dt;
if（u（w+1）>=0.377*4000*r/2.769/i0）
ig=1.644;
end
if（u（w+1）>=0.377*4000*r/1.644/i0）
ig=1.00;
end
if（u（w+1）>=0.377*4000*r/1.00/i0）
ig=0.793;
end
t（w+1）=（w+1）*dt;
w=w+1;
end
plot（t,u）;
holdon
u=70;
plot（t,u）;
axis（[0600100]）;
title（'2挡原地起步加速时间曲线'）;
xlabel（'时间t/s'）,ylabel（'车速u/（km/h）'）;
[x1,y1]=ginput
（1）;disp（'加速到70km/h的时间'）;disp（x1）;
2.7
n=600:
1:
4000;r=0.367;i0=5.83;eff=0.85;f=0.013;m=3880;g=9.8;G=m*g;CdA=2.77;a=1.947;hg=0.9;L=3.2;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Iw=Iw1+Iw2;If=0.218;
Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*power（n,2）/1000000+40.874*power（n,3）/1000000000-3.8445*power（n,4）/1000000000000;
forig=[5.56,2.769,1.644,1.00,0.793]
Ua=0.377*r*n/ig/i0;
Pe=Ttq.*n/9550;
plot（Ua,Pe）;
holdon;
end
Pmax=max（Pe）;
plot（Ua,Pmax）;
Ua=0:
0.1:
max（Ua）;
Pf=G*f*Ua/3600;
Pw=CdA*Ua.^3/76140;
plot（Ua,（Pf+Pw）/eff）;
text（10,50,'1'）;
text（15,35,'2'）;
text（30,40,'3'）;
text（40,30,'4'）;
text（70,40,'5'）;
text（110,80,'（P_f+P_w）/η'）;
xlabel（'u_akm/h'）;
ylabel（'F_tN'）;
title（'驱动力-行驶阻力平衡图'）;
title（'汽车的功率平衡图'）,xlabel（'Ua/（km/h）'）,ylabel（'P/kw'）;
figure;
n1=[815,1207,1614,2012,2603,3006,3403,3804];
b0=[1326.8,1354.7,1284.4,1122.9,1141.0,1051.2,1233.9,1129.7];
b1=[-416.46,-303.98,-189.75,-121.59,-98.893,-73.714,-84.478,-45.291];
b2=[72.379,36.657,14.524,7.0035,4.4763,2.8593,2.9788,0.71113];
b3=[-5.8629,-2.0553,-0.51184,-0.18517,-0.091077,-0.05138,-0.047449,-0.00075215];
b4=[0.17768,0.043072,0.0068164,0.0018555,0.00068906,0.00035032,0.00028230,-0.000038568];
B0=spline（n1,b0,n）;
B1=spline（n1,b1,n）;
B2=spline（n1,b2,n）;
B3=spline（n1,b3,n）;
B4=spline（n1,b4,n）;
pg=7;
forig=[1.00,0.793]
Ua=0.377*r*n/ig/i0;
Pf=G*f*Ua/3600;
Pw=CdA*Ua.^3/76140;
P=（Pf+Pw）/eff;
b=B0+B1.*P+B2.*P.^2+B3.*P.^3+B4.*P.^4;
Q=P.*b./（1.02*Ua*pg）;
plot（Ua,Q）;
holdon;
end
axis（[01001228]）;
text（40,14,'四挡'）;
text（80,16,'五档'）;
title（'最高挡与次高挡等速百公里油耗曲线'）,xlabel（'Ua/（km/h）'）,ylabel（'百公里油耗Qs/（L/100km）'）;
3
主函数:
i0=[5.17,5.43,5.83,6.17,6.33];
fori=1:
1:
5
y（i）=jiasushijian（i0（i））;
end
y;
fori=1:
1:
5
b（i）=youhao（i0（i））;
end
b;
plot（b,y,'+r'）;
holdon;
b1=linspace（b
（1）,b（5）,100）;
y1=spline（b,y,b1）;
plot（b1,y1）;
text（13.4,27.5,'i_0=5.17'）;
text（13.6,27.6,'i_0=5.43'）;
text（13.9,27.2,'i_0=5.83'）;
text（14.1,26.6,'i_0=6.17'）;
text（14.2,26.2,'i_0=6.33'）;
title（'燃油经济性—加速时间曲线'）;
xlabel（'百公里油耗（L/100km）'）;
ylabel（'加速时间s'）;
子函数1
functiony=jiasushijian（i0）
n1=linspace（0,5000）;
nmax=4000;nmin=600;r=0.367;yita=0.85;CDA=2.77;f=0.013;G=（3880）*9.8;ig=[6.09,3.09,1.71,1.00];
fori=1:
1:
4
uamax（i）=chesu（nmax,r,ig（i）,i0）;
uamin（i）=chesu（nmin,r,ig（i）,i0）;
ua（i,:
）=linspace（uamin（i）,uamax（i）,100）;
n（i,:
）=zhuansu（ua（i,:
）,r,ig（i）,i0）;
Ttq（i,:
）=zhuanju（n（i,:
））;
Ft（i,:
）=qudongli（Ttq（i,:
）,ig（i）,i0,yita,r）;
F（i,:
）=f*G+CDA*（ua（i,:
）.^2）/21.15;
delta（i,:
）=1+（1.798+3.598+0.218*（ig（i）^2）*（i0^2）*yita）/（3880*r^2）;
a（i,:
）=1./（delta（i,:
）.*3880./（Ft（i,:
）-F（i,:
）））;
F2（i,:
）=Ft（i,:
）-F（i,:
）;
end
temp1（1,:
）=ua（2,:
）/3.6;
temp1（2,:
）=1./a（2,:
）;
n1=1;
forj1=1:
1:
100
ifua（3,j1）>max（ua（2,:
））&&ua（3,j1）<=70
temp2（1,n1）=ua（3,j1）/3.6;
temp2（2,n1）=1./a（3,j1）;
n1=n1+1;
end
end
n2=1;
forj1=1:
1:
100
ifua（4,j1）>max（ua（3,:
））&&ua（4,j1）<=70;
temp3（1,n2）=ua（4,j1）/3.6;
temp3（2,n2）=1./a（4,j1）;
n2=n2+1;
end
end
y=temp1（1,1）*temp1（2,1）+qiuji（temp1（1,:
）,temp1（2,:
））+qiuji（temp2（1,:
）,temp2（2,:
））+qiuji（temp3（1,:
）,temp3（2,:
））;
end
子函数2
function[ua]=chesu（n,r,ig,i0）
ua=0.377*r*n/i0./ig;
end
子函数3
function[q]=jiasu（umax,umin,ig,a,ua0,i0）
globalfGCDAyitamrIfIw1Iw2pgB0B1B2B3B4n;
ua1=umin:
1:
umax;
delta=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*ig^2*i0^2*yita）/（m*r^2）;
P0=（G*f.*ua0./3600+CDA.*ua0.^3/76140+（delta*m.*ua0/3600）*a）/yita;
P=（G*f.*ua1/3600+CDA.*ua1.^3/76140+（delta*m.*ua1/3600）*a）/yita;
dt=1/（3.6*a）
fori=1:
1:
3401
b0（i）=B0（i）+B1（i）*P0（i）+B2（i）*（P0（i））^2+B3（i）*（P0（i））^3+B4（i）*（P0（i））^4;
end
b1=interp1（ua0,b0,ua1）;
Qt=P.*b1./（367.1.*pg）;
i1=size（Qt）;
i=i1
（2）;
Qt1=Qt（2:
i-1）;
q=（Qt
（1）+Qt（i））*dt./2+sum（Qt1）*dt;
end
子函数4
function[y]=zhuanju（n）
y=-19.313+295.27.*（n./1000）-165.44.*（n./1000）.^2+40.874.*（n./1000）.^3-3.8445.*（n./1000）.^4;
end
子函数5
function[n]=zhuansu（ua,r,ig,i0）
n=ig*i0.*ua./（0.377*r）;
end
子函数6
function[b]=youhao（i0）
globalfGCDAyitamrIfIw1Iw2pgB0B1B2B3B4n
ig=[6.09,3.09,1.71,1.00];r=0.367;
yita=0.85;CDA=2.77;f=0.013;%i0=5.83;
G=（3880）*9.8;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=3880;
n0=[8151207161420122603300634033804];
B00=[1326.81354.71284.41122.91141.01051.21233.91129.7];
B10=[-416.46-303.98-189.75-121.59-98.893-73.714-84.478-45.291];
B20=[72.37936.65714.5247.00354.47632.85932.97880.71113];
B30=[-5.8629-2.0553-0.51184-0.18517-0.091077-0.05138-0.047449-0.00075215];
B40=[0.177680.0430720.00681640.00185550.000689060.000350320.00028230-0.000038568];
n=600:
1:
4000;
B0=spline（n0,B00,n）;B1=spline（n0,B10,n）;B2=spline（n0,B20,n）;
B3=spline（n0,B30,n）;B4=spline（n0,B40,n）;
ua4=0.377*r.*n./（i0*ig（4））;
F4=f*G+CDA*（ua4.^2）/21.15;
P_fw4=F4.*ua4./（yita*3.6*1000）;
fori=1:
1:
3401
b4（i）=B0（i）+B1（i）*P_fw4（i）+B2（i）*（P_fw4（i））^2+B3（i）*（P_fw4（i））^3+B4（i）*（P_fw4（i））^4;
end
pg=7.06;
ua4_m=[25,40,50];
s_m=[50,250,250];
b4_m=spline（ua4,b4,ua4_m）;
F4_m=f*G+CDA*（ua4_m.^2）/21.15;
P_fw4_m=F4_m.*ua4_m./（yita*3.6*1000）;
Q4_m=P_fw4_m.*b4_m.*s_m./（102.*ua4_m.*pg）;
Q4_a1=jiasu（40,25,ig（4）,0.25,ua4,i0）;
Q4_a2=jiasu（50,40,ig（4）,0.2,ua4,i0）;
Qid=0.299;tid=19.3;s=1075;
Q_i=Qid*tid;
Q4all=（sum（Q4_m）+Q4_a1+Q4_a2+Q_i）*100/s;
b=Q4all;
end
子函数7
function[p]=qiuji（x0,y0）
n0=size（x0）;n=n0
（2）;
x=linspace（x0
（1）,x0（n）,200）;
y=spline（x0,y0,x）;
plot（x,y）;
p=trapz（x,y）;
end
4.3
beta=0.38;L=3.95;a1=2.1;b1=L-a1;hg1=0.845;a2=2.95;b2=L-a2;hg2=1.17;g=9.8;z=0:
0.01:
1;
faif1=beta*z./（1/L*（b1+z*hg1））;
fair1=（1-beta）*z./（1/L*（a1-z*hg1））;
faif2=beta*z./（1/L*（b2+z*hg2））;
fair2=（1-beta）*z./（1/L*（a2-z*hg2））;
plot（z,faif1,'r',z,fair1,'g',z,faif2,'b',z,fair2,'k'）;
text（0.7,1.4,'φ_r（空车）'）;
text（0.8,1.2,'φ_r（满载）'）;
text（0.9,1,'φ=z'）;
text（0.7,0.6,'φ_f（满载）'）;
text（0.6,0.3,'φ_f（空车）'）;
xlabel（'制动强度z/g'）;
ylabel（'利用附着系数φ'）;
title（'利用附着系数与制动强度的关系曲线'）;
fai=0:
0.01:
1;
Ef1=（b1/L）./（beta-fai*hg1/L）;
Er1=（a1/L）./（（1-beta）+fai*hg1/L）;
Ef2=（b2/L）./（beta-fai*hg2/L）;
Er2=（a2/L）./（（1-beta）+fai*hg2/L）;
figure;
plot（fai,Ef1,'r',fai,Er1,'g',fai,Ef2,'b',fai,Er2,'k'）;
text（0.3,0.9,'E_f'）;
text（0.6,0.9,'满载'）;
text（0.9,0.8,'E_r'）;
text（0.7,0.7,'E_r'）;
text（0.7,0.6,'空载'）;
xlabel（'附着系数φ'）;
ylabel（'制动效率'）;
title（'前、后制动效率曲线'）;
axis（[0101]）;
fai=0.8;
Er1=（a1/L）/（（1-beta）+fai*hg1/L）;
Er2=（a2/L）/（（1-beta）+fai*hg2/L）;
abmax1=fai*Er1*g;
abmax2=fai*Er2*g;
t21=0.02;
t22=0.2;
u0=30;
s1=1/3.6*（t21+t22/2）*u0+u0^2/25.92/abmax1;
s2=1/3.6*（t21+t22/2）*u0+u0^2/25.92/abmax2;
disp（'空载时的制动距离'）,disp（s1）;disp（'满载时的制动距离'）,disp（s2）;
z1=a1*fai/（L+fai*hg1）;
z2=a2*fai/（L+fai*hg2）;
abmax1=z1*g;
abmax2=z2*g;
s1=1/3.6*（t21+t22/2）*u0+u0^2/25.92/abmax1;
s2=1/3.6*（t21+t22/2）*u0+u0^2/25.92/abmax2;
disp（'前部管路损坏时空载制动距离'）;disp（s1）;disp（'前部管路损坏时满载制动距离'）;disp（s2）;
z1=b1*fai/（L-fai*hg1）;z2=b2*fai/（L-fai*hg2）;abmax1=z1*g;abmax2=z2*g;
s1=1/3.6*（t21+t22/2）*u0+u0^2/25.92/abmax1;
s2=1/3.6*（t21+t22/2）*u0+u0^2/25.92/abmax2;
disp（'后部管路损坏时空载制动距离'）;disp（s1）;disp（'后部管路损坏时满载制动距离'）;disp（s2）;
5.11
m=1818.2;Iz=3885;L=3.048;a=1.463;b=1.585;k1=-62618;k2=-110185;i=20;g=9.8;R0=15;u1=30.56;K=m*（a/k2-b/k1）/L^2;
Uch=（1/K）^（1/2）;
disp（'稳定性因数（s^2/m^2）K='）;disp（K）;
disp（'特征车速（m/s）Uch='）;disp（Uch）;u=0:
0.05:
30;
S=u./（L*（1+K*u.^2））;
plot（u,S）;
title（'汽车稳态横摆角速度增益曲线'）;xlabel（'车速u（m/s）'）;
ylabel（'稳态横摆角速度增益'）;
disp（'u=22.35m/s时，转向灵敏度为'）;disp（S（448））;
SM=k2/（k1+k2）-a/L;ay=0.4*g;A=K*ay*L;B=L/R0;R=L/（B-A）;
C=R/R0;
disp（'静态储备系数S.M.='）;disp（SM）;
disp（'侧向加速度为0.4g时前、后轮侧偏角绝对值之差（rad）?
a1-a2='）;disp（A）;
disp（'侧向加速度为0.4g时转弯半径比值R/R0='）;disp（C）;
W0=L/u1*（k1*k2/（m*Iz）*（1+K*u1^2））^（1/2）;
D=（-m*（k1*a^2+k2*b^2）-Iz*（k1+k2））/（2*L*（m*Iz*k1*k2*（1+K*u1^2））^（1/2））;
t=atan（（1-D^2）^（1/2）/（-m*u1*a*W0/（L*k2）-D））/（W0*（1-D^2）^（1/2））;
E=atan（（1-D^2）^（1/2）/D）/（W0*（1-D^2）^（1/2））+t;
disp（'车速u=30.56m/s时的瞬态响应参数分别为：
'）;disp（'横摆角速度波动的固有（圆）频率（rad）为?
'）;disp（W
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