汽车理论习题1-matlab.docx

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1、汽车理论习题1-matlab（汽车理论）习题一、确定一轻型货车的动力性能。1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；2求汽车最高车速与最大爬坡度；3绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用档起步加速行驶至70km/h所需的加速时间。已知数据略。参见（汽车理论）第一章习题解题程序如下:用Matlab语言m1=2000;m2=1800;mz=3880;g=9.81;r=0.367;CdA=2.77;f=0.013;nT=0.85;ig=5.562.7691.6441.000.793;i0=5.83;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;#输入已知参数Iw=2*Iw1+4*Iw2;f

2、ori=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)2+40.874*(n(i)/1000)3-3.8445*(n(i)/1000)4;end#从6004000rpm油拟合公式计算发动机转距forj=1:5fori=1:69Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r;ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)2/21.15+mz*g*f;endend#计算各档位下的驱动力和行驶阻力plot(ua,Ft,ua,Fz)title

3、(汽车驱动力与行驶阻力平衡图);xlabel(ua(km/h);ylabel(Ft(N);#作汽车驱动力与行驶阻力平衡图fork=1:175n1(k)=3300+k*0.1;Ttq(k)=-19.313+295.27*(n1(k)/1000)-165.44*(n1(k)/1000)2+40.874*(n1(k)/1000)33.8445*(n1(k)/1000)4;Ft(k)=Ttq(k)*ig(5)*i0*nT/r;ua(k)=0.377*r*n1(k)/(ig(5)*i0);Fz(k)=CdA*ua(k)2/21.15+mz*g*f;E(k)=abs(Ft(k)-Fz(k);end#从33

4、00rpm开场以0.1rpm为步长搜索直到找到fork=1:175#驱动力与行驶阻力之差绝对值最小点(档处)if(E(k)=min(E)#通过其他检验程序可估计出该点大致位置(3310rpm附近)disp(汽车最高车速=);disp(ua(k);disp(km/h);end#输出结果endforp=1:150#从2000rpm开场以0.5为步长搜索找驱动力n2(p)=2000+p*0.5;#与行驶阻力之差最大点(档处)Ttq(p)=-19.313+295.27*(n2(p)/1000)-165.44*(n2(p)/1000)2+40.874*(n2(p)/1000)3-3.8445*(n2(p

5、)/1000)4;Ft(p)=Ttq(p)*ig(1)*i0*nT/r;ua(p)=0.377*r*n2(p)/(ig(1)*i0);Fz(p)=CdA*ua(p)2/21.15+mz*g*f;af(p)=asin(Ft(p)-Fz(p)/(mz*g);end#通过其他检验程序可估计出该点大致位置(2000rpm附近)forp=1:150if(af(p)=max(af)i=tan(af(p);disp(汽车最大爬坡度=);disp(i);endendfori=1:69#开场计算绘制加速度倒数曲线所需数据n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/100

6、0)-165.44*(n(i)/1000)2+40.874*(n(i)/1000)3-3.8445*(n(i)/1000)4;endforj=1:5fori=1:69deta=1+Iw/(mz*r2)+If*ig(j)2*i02*nT/(mz*r2);ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r-CdA*ua(i,j)2/21.15-mz*g*f)/(deta*mz);if(a(i,j)0.05)#剔除加速度值小于0.05的数据b1(i,j)=a(i,j);u1(i,j)=ua(i,j);elseb1(i,j)=a(i

7、-1,j);u1(i,j)=ua(i-1,j);endb(i,j)=1/b1(i,j);endendx1=u1(:,1);y1=b(:,1);x2=u1(:,2);y2=b(:,2);x3=u1(:,3);y3=b(:,3);x4=u1(:,4);y4=b(:,4);x5=u1(:,5);y5=b(:,5);plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5);title(加速度倒数曲线);axis(0120030);xlabel(ua(km/h);ylabel(1/aj);#作加速度倒数曲线fori=1:69#从作出的加速度倒数曲线知,各档之间无交点A=ua(i,3)-ua

8、(69,2);#因而换档时刻按低档最高转速对应的车速计if(A0)j=i;endB=ua(i,4)-ua(69,3);if(B0)k=i;endif(ua(i,4)二、计算与绘制题1中货车的1汽车功率平衡图；2最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。已知数据略。参见（汽车理论）二版P238页，习题第二章第一题解题程序如下:用Matlab语言m1=2000;m2=1800;mz=3880;g=9.81;r=0.367;CdA=2.77;f=0.013;nT=0.85;ig=5.562.7691.6441.000.793;i0=5.83;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;n1=

9、8151207161420212603300634033804;Iw=2*Iw1+4*Iw2;nd=400;Qid=0.299;#输入已知参数forj=1:5fori=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)2+40.874*(n(i)/1000)3-3.8445*(n(i)/1000)4;Pe(i)=n(i)*Ttq(i)/9549;ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0);Pz(i,j)=(mz*g*f*ua(i,j)/3600.+CdA*ua(i,j)3/76140

10、.)/nT;endend#计算各档功率机阻力功率plot(ua,Pe,ua,Pz);title(功率平衡图);xlabel(ua(km/h);ylabel(Pe,Pz(kw);#作功率平衡图forj=1:5fori=1:8Td(i)=-19.313+295.27*(n1(i)/1000.0)-165.44*(n1(i)/1000.0)2+40.874*(n1(i)/1000.0)3-3.8445*(n1(i)/1000.0)4;Pd(i)=n1(i)*Td(i)/9549;u(i,j)=0.377*n1(i)*r/(ig(j)*i0);endend#计算在给定转速下的发动机功率b(1)=0.1

11、7768*Pd(1)4-5.8629*Pd(1)3+72.379*Pd(1)2-416.46*Pd(1)+1326.8;b(2)=0.043072*Pd(2)4-2.0553*Pd(2)3+36.657*Pd(2)2-303.98*Pd(2)+1354.7;b(3)=0.0068164*Pd(3)4-0.51184*Pd(3)3+14.524*Pd(3)2-189.75*Pd(3)+1284.4;b(4)=0.0018555*Pd(4)4-0.18517*Pd(4)3+7.0035*Pd(4)2-121.59*Pd(4)+1122.9;b(5)=0.00068906*Pd(5)4-0.0910

12、77*Pd(5)3+4.4763*Pd(5)2-98.893*Pd(5)+1141.0;b(6)=0.00035032*Pd(6)4-0.05138*Pd(6)3+2.8593*Pd(6)2-73.714*Pd(6)+1051.2;b(7)=0.00028230*Pd(7)4-0.047449*Pd(7)3+2.9788*Pd(7)2-84.478*Pd(7)+1233.9;b(8)=-0.000038568*Pd(8)40.00075215*Pd(8)3+0.71113*Pd(8)245.291*Pd(8)+1129.7;#计算在给定转速下的燃油消耗率u1=u(:,1);u2=u(:,2);

13、u3=u(:,3);u4=u(:,4);u5=u(:,5);B1=polyfit(u1,b,3);B2=polyfit(u2,b,3);B3=polyfit(u3,b,3);B4=polyfit(u4,b,3);B5=polyfit(u5,b,3);#根据计算得到的每档8个点拟合五条bua曲线forq=1:69bh(q,1)=polyval(B1,ua(q,1);bh(q,2)=polyval(B2,ua(q,2);bh(q,3)=polyval(B3,ua(q,3);bh(q,4)=polyval(B4,ua(q,4);bh(q,5)=polyval(B5,ua(q,5);end#插值计算各档在对应转速下的燃油消耗率fori=1:5forq=1:69Q(q,i)=Pz(q,i)*bh(q,i)/(1.02*ua(q,i)*7.05);#燃油的重度取为7.05N/Lend#计算各档的百公里油耗endplot(ua(:,4),Q(:,4),ua(:,5),Q(:,5);title(4档5档等速百公里油耗图);xlabel(ua(km/h);ylabel(Qs(L/100km);#作4档5档等速百公里油耗图