汽车理论课后作业matlab编程详解带注释.docx
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汽车理论课后作业matlab编程详解带注释
1.3matlab程序：
（1）
%驱动力-行驶阻力平衡图
%货车相关参数。
m=3880;
g=9.8;
nmin=600;
nmax=4000;
G=m*g;
ig=[5.562.7691.6441.000.793];y=0.85;r=0.367;f=0.013;CdA=2.77;i0=5.83;
L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;
n=600:
10:
4000;
%发动机转数转换成汽车行驶速度。
ua1=0.377*r*n/ig
（1）/i0;
ua2=0.377*r*n/ig
（2）/i0;
ua3=0.377*r*n/ig（3）/i0;
ua4=0.377*r*n/ig（4）/i0;
ua5=0.377*r*n/ig（5）/i0;
%计算各档位驱动力。
Tq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;
Ft1=Tq*ig
（1）*i0*y/r;
Ft2=Tq*ig
（2）*i0*y/r;
Ft3=Tq*ig（3）*i0*y/r;
Ft4=Tq*ig（4）*i0*y/r;
Ft5=Tq*ig（5）*i0*y/r;
%计算行驶阻力。
Fz1=m*g*f+2.77*ua1.^2/21.15;
Fz2=m*g*f+2.77*ua2.^2/21.15;
Fz3=m*g*f+2.77*ua3.^2/21.15;
Fz4=m*g*f+2.77*ua4.^2/21.15;
Fz5=m*g*f+2.77*ua5.^2/21.15;
%驱动力-行驶阻力平衡图。
plot（ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua1,Fz1,'k',ua2,Fz2,'k',ua3,Fz3,'k',ua4,Fz4,'k',ua5,Fz5,'k'）;
title（'驱动力-行驶阻力平衡图'）;
xlabel（'ua（km/s）'）;
ylabel（'Ft（N）'）;
legend（'Ft1','Ft2','Ft3','Ft4','Ft5','Ff+Fw'）
%求最高车速。
[x,y]=ginput
（1）;
disp（‘汽车最高车速='）;disp（x）;disp（'km/h'）;
（2）
%汽车最大爬坡度
clear
clc
%汽车相关参数。
m=3880;
g=9.8;
nmin=600;
nmax=4000;
G=m*g;
ig=[5.562.7691.6441.000.793];
y=0.85;r=0.367;f=0.013;CdA=2.77;i0=5.83;
L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;
n=600:
10:
4000;
Tq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;
Ft1=Tq*ig
（1）*i0*y/r;%一档时爬坡能力最强。
ua1=0.377*r*n/ig
（1）/i0;
Ff=G*f;%滚动阻力。
Fw1=CdA*ua1.^2/21.15;%空气阻力。
Fz1=Ff+Fw1;
Fi1=Ft1-Fz1;
Fmax=max（Fi1/G）;
imax=100*tan（asin（Fmax））;
disp（'汽车最大爬坡度='）;
disp（imax）,disp（'%'）;
（3）
%求汽车加速度倒数曲线和最大爬坡度显得附着率。
clear
clc
m=3880;%汽车相关参数。
g=9.8;
nmin=600;
nmax=4000;
G=m*g;
ig=[5.562.7691.6441.000.793];
y=0.85;r=0.367;f=0.013;CdA=2.77;i0=5.83;
L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;
n=600:
10:
4000;%发动机转速范围。
Tq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;
Ft1=Tq*ig
（1）*i0*y/r;%各档位下的驱动力。
Ft2=Tq*ig
（2）*i0*y/r;
Ft3=Tq*ig（3）*i0*y/r;
Ft4=Tq*ig（4）*i0*y/r;
Ft5=Tq*ig（5）*i0*y/r;
ua1=0.377*r*n/ig
（1）/i0;%各档位下的车速。
ua2=0.377*r*n/ig
（2）/i0;
ua3=0.377*r*n/ig（3）/i0;
ua4=0.377*r*n/ig（4）/i0;
ua5=0.377*r*n/ig（5）/i0;
Fw1=CdA*ua1.^2/21.15;%空气阻力。
Fw2=CdA*ua2.^2/21.15;
Fw3=CdA*ua3.^2/21.15;
Fw4=CdA*ua4.^2/21.15;
Fw5=CdA*ua5.^2/21.15;
Ff=G*f;%滚动阻力。
q1=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*ig
（1）^2*i0^2*y）/（m*r^2）;%求各档位下的汽车旋转质量换算系数。
q2=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*ig
（2）^2*i0^2*y）/（m*r^2）;
q3=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*ig（3）^2*i0^2*y）/（m*r^2）;
q4=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*ig（4）^2*i0^2*y）/（m*r^2）;
q5=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*ig（5）^2*i0^2*y）/（m*r^2）;
a1=（Ft1-Ff-Fw1）/（q1*m）;%求出汽车加速度。
a2=（Ft2-Ff-Fw2）/（q2*m）;
a3=（Ft3-Ff-Fw3）/（q3*m）;
a4=（Ft4-Ff-Fw4）/（q4*m）;
a5=（Ft5-Ff-Fw5）/（q5*m）;
ad1=1./a1;;%求加速度倒数。
ad2=1./a2;
ad3=1./a3;
ad4=1./a4;
ad5=1./a5;
plot（ua1,ad1,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5）;%绘制加速度倒数曲线。
axis（[0100010]）;
title（'汽车的加速度倒数曲线'）;
xlabel（'ua（km/h）'）;
ylabel（'1/a'）;
legend（'ad1','ad2','ad3','ad4','ad5'）
%求最大爬坡度时的附着率。
Fz=Ft1-Ff-Fw1;
aa=asin（max（Fz）/G）;%最大爬坡角度。
C=tan（aa）/（a/L+hg*tan（aa）/L）;%附着率。
disp（'假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=）;
disp（C）;
（4）%求汽车2档原地起步换挡加速行驶至70km/h的加速时间
clear
nT=0.85;
r=0.367;
f=0.013;CDA=2.77;
i0=5.83;If=0.218;
Iw1=1.798;Iw2=3.598;
L=3.2;a=1.947;hg=0.9;
m=3880;g=9.8;
ig=[5.562.7691.6441.000.793];
G=m*g;
nmin=600;nmax=4000;
u1=0.377*r*nmin./ig/i0;
u2=0.377*r*nmax./ig/i0;
deta=0*ig;
fori=1:
5
deta（i）=1+（Iw1+Iw2）/（m*r^2）+（If*（ig（i））^2*i0^2*nT）/（m*r^2）;
end
ua=6:
0.01:
99;N=length（ua）;n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;
Ff=G*f;
Fw=CDA*ua.^2/21.15;
fori=1:
N
k=i;
ifua（i）<=u2
（2）
n=ua（i）*（ig
（2）*i0/r）/0.377;
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
（2）*i0*nT/r;
inv_a（i）=（deta
（2）*m）/（Ft-Ff-Fw（i））;
delta（i）=0.01*inv_a（i）/3.6;
elseifua（i）<=u2（3）
n=ua（i）*（ig（3）*i0/r）/0.377;
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（3）*i0*nT/r;
inv_a（i）=（deta（3）*m）/（Ft-Ff-Fw（i））;
delta（i）=0.01*inv_a（i）/3.6;
elseifua（i）<=u2（4）
n=ua（i）*（ig（4）*i0/r）/0.377;
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）*i0*nT/r;
inv_a（i）=（deta（4）*m）/（Ft-Ff-Fw（i））;
delta（i）=0.01*inv_a（i）/3.6;
else
n=ua（i）*（ig（5）*i0/r）/0.377;
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（5）*i0*nT/r;
inv_a（i）=（deta（5）*m）/（Ft-Ff-Fw（i））;
delta（i）=0.01*inv_a（i）/3.6;
end
a=delta（1:
k）;
t（i）=sum（a）;
end
plot（t,ua）;
axis（[0800100]）;
title（'汽车2档原地起步换挡加速时间曲线'）;
xlabel（'时间t（s）'）;
ylabel（'速度ua（km/h）'）;
2.7matlab程序：
（1）
%绘制汽车功率平衡图。
clear
%汽车参数。
ig=[5.562.7691.6441.000.793];
y=0.85;r=0.367;f=0.013;CdA=2.77;i0=5.83;
L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;m=3880;g=9.8;
G=m*g;
n=600:
10:
4000;
Tq=-19.313+295.27*（n/1000）-165.44*（n/1000）
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