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四分之一汽车模型(双质量——弹簧——阻尼)

2019-03-27 10:21 作者:-DandD-  | 我要投稿

前段时间给高二学生上课,她问了我一道题目,是电磁感应的。导体棒受外力激励(F),而且有弹簧连接(kx),同时又是在磁场中(B2l2v/R)。我当时就想,我X,这不就是二阶微分方程吗。。。mass-spring-damper或者RLC系统都是这形式的微分方程a。。。高中就考这个了。

只不过她们很幸运地只是考初末状态,而且末状态已知静止只是求其他量。考动态过程岂不是还要拉氏变换推传递函数,或者写成状态空间和输出空间方程。。。

学生问的“二阶微分方程”问题
当时给她讲的(讲错了。。。没考虑弹簧初状态是压缩状态,导致分析四个选项全错,实际是CD正确)

言归正传,这里记录自己的一个作业,也是分析悬架常用的四分之一车模型。具体简化过程可以参考《汽车理论》,这里只说求解过程。利用simulink直接求解,状态空间球季已经Simscape求解,结果都是一样的,可以互相验证。后面有时间我会录一段视频,解释具体细节。

题目及分析
状态空间
状态空间模型
状态空间模型结果
分立器件模型
分立器件结果
传函矩阵模型(没有找到simulink实现方式,欢迎小伙伴指教)
Simscape模型
simscape结果
题目及分析
Simscape模型
Simscape结果
Simulink模型
Simulink结果
Simulink与Simscape结果对比

最后Simulnk与Simuscape结果出入不小,尤其是低速状态差别更大。不知道是模型搭建问题还是configuration问题,或者它们内部算法不一致导致的,欢迎小伙伴们指教。

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