MATLAB汽车动力系统建模与仿真设计(4)

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第一部分绪论，详细的说明了汽车动力系统的研究背景及其意义，还有国内外汽车过去的发展，现状以及未来的发展趋势。

第二部分是介绍汽车动力系统建模与仿真设计的相关知识。主要包括仿真环境 MATLAB，汽车动力系统的定义，分类，发动机的布置方式以及汽车动力系统的基本结构。

第三部分是从理论上分析汽车动力系统运行理论。主要包括汽车动力系统运行的工作原理及动力传递顺序，还有对汽车动力系统进行理论上的参数设计。最后研究了影响汽车动力系统的几个重要因素。

第四部分是对汽车动力系统进行数学建模，并在基于 MATLAB/Simulink 环境下对汽车车身和轮胎以及汽车刹车两大部分进行仿真，并分析仿真结果，验证其可行性。

2 相关知识

2.1 仿真环境

MATLAB 是美国的一家著名的公司推出的商业数学软件，它包括 MATLAB 和 Simulink 两部分。MATLAB 是为三大数学软件之一。它在数学科技的应用中有着非常重要的地位。

MATLAB 的基本数据单位是矩阵，其指令表达非常简单，因此 MATLAB 要比用 C，FORTRAN 等语言更容易的解决问题，并且 MATLAB 具有其他软件的很多优点，这个让 MATLAB 在强大的数学软件的道路上快速发展。在新的版本中还加入了对 C，FORTRAN，C++，JAVA 的支持。

2.2 汽车动力系统的介绍

我们将从发动机中产生的动力，通过一连串的动力转换，最终传递到车轮的整个机械布置上的过程称为汽车动力系统。

2.2.1 汽车动力系统分类

汽车动力系统的分类有很多，按照不同的类型有不同的分类，我们这里是简单地介绍常见的几种，比如：燃油类型有用汽油、柴油或者混合燃料；

按照点火方式有点燃式、压燃式；气缸数目有单缸、多缸；气门机构有 OHV、 OHC。

2.2.2 布置方式

汽车动力系统的布置方式有三种，分别是 L 型直列发动机、H 型水平对置发动机和 V 型发动机。

2.2.3 汽车动力系统的基本结构

汽车动力总成由发动机总成和变速箱总成两大部分组成。两大机构和五大系统一起组成汽车动力总成。两大机构是指：曲柄连杆机构

和配气机构,五大系统分别是：冷却系、起动系、润滑系、燃油供给系、点火系。柴油机由除点火系统外的两大机构和五大系统组成。

变速箱总成通常由变速箱体、传动机构(齿轮、轴和轴承)、操纵机构(变速

杆、拨叉轴等)和锁定装置,主减速器、差速器和半轴等部分组成。

2.3 本章小结

这一章主要是介绍了汽车动力系统建模与仿真的基本信息。内容如下：

（1）对仿真环境 MATLAB 做一个简单地介绍。

（2）介绍一下汽车动力系统基本内容。包括汽车动力系统定义、分类、发动机的布置方式以及汽车动力系统的基本结构。

3 汽车动力系统运行理论分析

3.1 发动机功率的选择

汽车发动机的功率和传动系传动比很大程度上影响了汽车的动力性与燃油经济性。在确定这些参数时,我们应该全面的来满足这两个基本性能的要求。除此之外,还应该相到要満足驾驶的要求。

在设计过程里一般先从保障汽车预先期望的最高车速来先选择发动机的功率。最高车速它虽然只是动力性中的一个小小的标准,但它实际上也还表示了汽车的加速能力和爬坡能力.因为最高车速愈高,与之对应的发动机功率就愈大,汽车后备功率愈大,加速与爬坡能力肯定就更加的好。如果给出了想要的最高车速, 那么选择的发动机功率必须大于等于以最高车速行驶时阻力功率之和。