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汽车运用作业matlab程序.docx

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汽车运用作业matlab程序.docx

汽车运用作业matlab程序

1.3

1）绘制驱动力与行驶阻力平衡图

利用Matlab画图，具体语句如下：

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig1=5.56;

ua=0.377*r*n/（ig1*io）;

Ft1=Ttq*ig1*io*t/r;

plot（ua,Ft1）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig2=2.769;

ua=0.377*r*n/（ig2*io）;

Ft2=Ttq*ig2*io*t/r;

plot（ua,Ft2）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig3=1.644;

ua=0.377*r*n/（ig3*io）;

Ft3=Ttq*ig3*io*t/r;

plot（ua,Ft3）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig4=1.00;

ua=0.377*r*n/（ig4*io）;

Ft4=Ttq*ig4*io*t/r;

plot（ua,Ft4）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig5=0.793;

ua=0.377*r*n/（ig5*io）;

Ft5=Ttq*ig5*io*t/r;

plot（ua,Ft5）

holdon;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;

u=0:

1:

120;

Ff=m*g*f;

Fw=CdA*u.^2/21.15;

Fr=Ff+Fw;

Ft5=Ttq*ig5*io*t/r;

Ff=m*g*f;

Fw=CdA*u.^2/21.15;

Fr=Ff+Fw;

plot（u,Fr）

运行生成图像如下:

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

当Ft=Ff+Fw时,汽车处于稳定状态,并达到最高车速

由图可知

Ｕmax=101km/h

最大爬坡度及附着率：

一档时有最大爬坡度,由驱动力与阻力图

当ua=8.037km/h时:

Gsin

Ft-（Ff+Fw）最大。

可知：

Ft=13058N,Fr=316,F=Ft-Fr=12742N.

由:

Gsinα=F可得：

α=19.2°.

i=tanα=0.348

货车为后轮驱动C2=i/（a/L+hg*i/L）

其中L=3.2m,a=1.947m,hg=0.9m.

解得C2=0.4927

3）绘制加速度倒数曲线：

利用Matlab画图，具体语句如下：

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

i0=5.83;t=0.844;r=0.367;ig1=5.56;Iw1=1.798;Iw2=3.598;If=0.218;m=3880;r=0.367;

g=9.8;f=0.012;CdA=2.77;

ua=0.377*r*n/（ig1*io）;

Ft1=Ttq*ig1*io*t/r;

dert=1+（Iw1+Iw2）/（m*r.^2）+If*ig1.^2*i0.^2*t/（m*r.^2）;

Ff=m*g*f;

Fw1=CdA*ua.^2/21.15;

Fr1=Ff+Fw1;

a1=（dert*m）./（Ft1-Fr1）;

plot（ua,a1）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig2=2.769;Iw1=1.798;Iw2=3.598;If=0.218;m=3880;r=0.367;

g=9.8;f=0.012;CdA=2.77;

ua=0.377*r*n/（ig2*io）;

Ft2=Ttq*ig2*io*t/r;

dert=1+（Iw1+Iw2）/（m*r.^2）+If*ig2.^2*io.^2*t/（m*r.^2）;

Ff=m*g*f;

Fw2=CdA*ua.^2/21.15;

Fr2=Ff+Fw2;

a2=（dert*m）./（Ft2-Fr2）;

plot（ua,a2）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig3=1.644;Iw1=1.798;Iw2=3.598;If=0.218;m=3880;r=0.367;

g=9.8;f=0.012;CdA=2.77;

ua=0.377*r*n/（ig3*io）;

Ft3=Ttq*ig3*io*t/r;

dert=1+（Iw1+Iw2）/（m*r.^2）+If*ig3.^2*i0.^2*t/（m*r.^2）;

Ff=m*g*f;

Fw=CdA*ua.^2/21.15;

Fr=Ff+Fw;

a3=（dert*m）./（Ft3-Fr）;

plot（ua,a3）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig4=1.00;Iw1=1.798;Iw2=3.598;If=0.218;m=3880;r=0.367;

g=9.8;f=0.012;CdA=2.77;

ua=0.377*r*n/（ig4*io）;

Ft4=Ttq*ig4*io*t/r;

dert=1+（Iw1+Iw2）/（m*r.^2）+If*ig4.^2*io.^2*t/（m*r.^2）;

Ff=m*g*f;

Fw=CdA*ua.^2/21.15;

Fr=Ff+Fw;

a4=（dert*m）./（Ft4-Fr）;

plot（ua,a4）

holdon;

运行程序生成图形如下：

求加速时间语句如下：

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.87*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;t=0.844;r=0.367;ig2=2.769;ig3=1.644;ig4=1.00;

ua2=0.377*r*n/（ig2*i0）;ua3=0.377*r*n/（ig3*i0）;ua4=0.377*r*n/（ig4*i0）;

Ft2=Ttq*ig2*i0*t/r;Ft3=Ttq*ig3*i0*t/r;Ft4=Ttq*ig4*i0*t/r;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;

Ff2=m*g*f;Fw2=CdA*ua2.^2/21.15;Fr2=Ff2+Fw2;F2=Ft2-Fr2;a2=m./F2;

Ff3=m*g*f;Fw3=CdA*ua3.^2/21.15;Fr3=Ff3+Fw3;F3=Ft3-Fr3;a3=m./F3;

Ff4=m*g*f;Fw4=CdA*ua4.^2/21.15;Fr4=Ff4+Fw4;F4=Ft4-Fr4;a4=m./F4;

m2=5.142415:

0.001:

34.282777;m3=34.28277:

0.001:

57.74269;m4=57.7427:

0.001:

70;

t2=interp1（ua2,a2,m2,'spline'）;t3=interp1（ua3,a3,m3,'spline'）;t4=interp1（ua4,a4,m4,'spline'）;

plot（m2,t2,m3,t3,m4,t4）;

holdon;

%面积

A=0.001*sum（t2-0）+0.001*sum（t3-0）+0.001*sum（t4-0）

T=86.8332/3.6

运行结果：

A=88.5961；

T=24.1203

即加速时间为24.1203S

各档位加速时间段图像如下：

2.7

1）汽车功率平衡图：

Matlab语句如下：

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;r=0.367;ig1=5.56;

ua=0.377*r*n/（ig1*io）;

Ttqn=-19.313*n+295.27*1000*（n/1000）.^2-165.44*1000*（n/1000）.^3+40.874*1000*（n/1000）.^4-3.8445*1000*（n/1000）.^5;

P1=0.377*Ttqn/3600;

plot（ua,P1）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;r=0.367;ig2=2.769;

ua=0.377*r*n/（ig2*io）;

Ttqn=-19.313*n+295.27*1000*（n/1000）.^2-165.44*1000*（n/1000）.^3+40.874*1000*（n/1000）.^4-3.8445*1000*（n/1000）.^5;

P2=0.377*Ttqn/3600;

plot（ua,P2）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;r=0.367;ig3=1.644;

ua=0.377*r*n/（ig3*io）;

Ttqn=-19.313*n+295.27*1000*（n/1000）.^2-165.44*1000*（n/1000）.^3+40.874*1000*（n/1000）.^4-3.8445*1000*（n/1000）.^5;

P3=0.377*Ttqn/3600;

plot（ua,P3）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;r=0.367;ig4=1.00;

ua=0.377*r*n/（ig4*io）;

Ttqn=-19.313*n+295.27*1000*（n/1000）.^2-165.44*1000*（n/1000）.^3+40.874*1000*（n/1000）.^4-3.8445*1000*（n/1000）.^5;

P4=0.377*Ttqn/3600;

plot（ua,P4）

holdon;

n=600:

1:

4000;

Ttq=-19.313+295.27*n/1000-165.44*（n/1000）.^2+40.874*（n/1000）.^3-3.8445*（n/1000）.^4;

io=5.83;r=0.367;ig5=0.793;

ua=0.377*r*n/（ig5*io）;

Ttqn=-19.313*n+295.27*1000*（n/1000）.^2-165.44*1000*（n/1000）.^3+40.874*1000*（n/1000）.^4-3.8445*1000*（n/1000）.^5;

P5=0.377*Ttqn/3600;

plot（ua,P5）

holdon;

ua=0:

1:

110;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

Pr=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（1000*3.6*t）;

plot（ua,Pr）

生成图形如下：

2）最高档与次高档百公里油耗

次高档百公里油耗:

利用Matlab计算出八组数据，Matlab语句如下：

n=815;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1426.8;B1=-416.46;B2=72.379;B3=-5.8629;B4=0.17768;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs1=P*b/（1.02*ua*roug）

n=1207;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1354.7;B1=-303.98;B2=36.657;B3=-2.0553;B4=0.043072;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs2=P*b/（1.02*ua*roug）

n=1614;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1284.4;B1=-189.75;B2=14.524;B3=-0.51184;B4=0.0068164;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs3=P*b/（1.02*ua*roug）

n=2012;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1122.9;B1=-121.59;B2=7.0035;B3=-0.18517;B4=0.0018555;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs4=P*b/（1.02*ua*roug）

n=2063;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1141.0;B1=-98.893;B2=4.4763;B3=-0.091077;B4=0.00068906;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs5=P*b/（1.02*ua*roug）

n=3006;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1051.2;B1=-73.714;B2=2.8593;B3=-0.05138;B4=0.00035032;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs6=P*b/（1.02*ua*roug）

n=3403;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1233.9;B1=-84.478;B2=2.9788;B3=-0.047449;B4=0.00028230;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs7=P*b/（1.02*ua*roug）

n=3884;r=0.367;ig4=1.00;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1129.7;B1=-45.291;B2=0.71113;B3=-0.00075215;B4=-0.000038568;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs8=P*b/（1.02*ua*roug）

运行结果如下：

ua/（km/h）

19.3418

28.6448

38.3038

47.7493

48.9596

71.3391

80.7608

92.1760

Qs/（L/100km）

15.3721

13.0027

13.5899

13.6992

15.8123

16.7134

19.0753

22.1307

舍去第一组数据

利用EXCEL画出图像：

最高档百公里油耗：

利用Matlab计算出八组数据，Matlab语句如下：

n=815;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1426.8;B1=-416.46;B2=72.379;B3=-5.8629;B4=0.17768;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs1=P*b/（1.02*ua*roug）

n=1207;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1354.7;B1=-303.98;B2=36.657;B3=-2.0553;B4=0.043072;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs2=P*b/（1.02*ua*roug）

n=1614;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1284.4;B1=-189.75;B2=14.524;B3=-0.51184;B4=0.0068164;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs3=P*b/（1.02*ua*roug）

n=2012;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1122.9;B1=-121.59;B2=7.0035;B3=-0.18517;B4=0.0018555;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs4=P*b/（1.02*ua*roug）

n=2603;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1141.0;B1=-98.893;B2=4.4763;B3=-0.091077;B4=0.00068906;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs5=P*b/（1.02*ua*roug）

n=3006;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1051.2;B1=-73.714;B2=2.8593;B3=-0.05138;B4=0.00035032;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（3600*t）;

b=B0+B1*P+B2*P.^2+B3*P.^3+B4*P.^4;

Qs6=P*b/（1.02*ua*roug）

n=3403;r=0.367;ig4=0.793;io=5.83;roug=7.00;

m=3880;f=0.012;g=9.8;CdA=2.77;t=0.844;

B0=1233.9;B1=-84.478;B2=2.9788;B3=-0.047449;B4=0.00028230;

ua=0.377*n*r/（ig4*io）

P=（m*g*f*ua+CdA*ua.^3/21.15）/（360

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