simulink三自由度汽車模型仿真

作業(yè)中演示了3個功能：汽車三自由度模型，單擺運動的動畫，六面體的幾何變換。汽車三自由度模型查找到的一個汽車三自由度模型如下：將高階的參數(shù)放在左邊，經(jīng)過變形后如下：在simulink中建立的模型如下：并輸入如下參數(shù)：I_z=10437;I_xz=0;s_I_x=1960;G_s=2687*9.8;C_f1=100620;C_f2=32755;yf=-5300;h1=0.012;h2=0.015;f=0.016;Y_dt=-k1;Y_bt=k1+k2;Y_r=(a*k1-b*k2)/V;Y_f=yf;N_dt=-k1*a-k1*h1*f;N_bt=a*k1-b*k2+(k1*h1+k2*h2)*f;N_r=(k1*a*a+k2*b*b+(k1*a*h1-k2*b*h2)*f)/V;N_f=a*yf+f*(C_f1+C_f2+h1*yf);L_f=G_s*h-C_f1-C_f2;L_p=-6864;其它的參數(shù)由GUI界面控制。GUI與Simulink的聯(lián)合設(shè)計好的GUI界面如下：在“確認”按鈕的Callback下輸入如下代碼：M=str2double(get(handles.edit_M,'String'));V=str2double(get(handles.edit_V,'String'));Ms=str2double(get(handles.edit_Ms,'String'));k1=str2double(get(handles.edit_k1,'String'));k2=str2double(get(handles.edit_k2,'String'));a=str2double(get(handles.edit_a,'String'));b=str2double(get(handles.edit_b,'String'));h=str2double(get(handles.edit_h,'String'));options=simset('SrcWorkspace','current');sim('wangyf',[],options);plot(tout,yout);leg=char('3μéí2à?????ó','??3μoá°ú???ù?èr','?êD?2à????|?');legend(leg);gridon;編輯框中的數(shù)字可以自定義，在默認數(shù)值的輸出結(jié)果如下：動畫：單擺運動在“單擺運動”按鈕下輸入如下代碼：h=figure('numbertitle','off','name','單擺運動','color','y')plot([-0.2;0.2],[0;0],'-k','linewidth',20);g=0.98;l=1;theta0=pi/4;x0=l*sin(theta0);y0=-l*cos(theta0);axis([-0.75,0.75,-1.25,0]);axisoffhead=line(x0,y0,'color','r','linestyle','.','erasemode','xor','markersize',40);body=line([0;x0],[-0.05;y0],'color','b','linestyle','-','erasemode','xor');t=0;dt=0.01;while1t=t+dt;theta=theta0*cos(sqrt(g/l)*t);x=l*sin(theta);y=-l*cos(theta);if~ishandle(h),return,endset(head,'xdata',x,'ydata',y);set(body,'xdata',[0;x],'ydata',[-0.05;y]);drawnow;end結(jié)果如下：三維圖形幾何變換六面體的生成根據(jù)在MATLAB中Help里查找到的方法，在按鈕“六面體”下輸入如下代碼：figure('numbertitle','off','name','áù??ì?μ???o?±???','color','b');figure(1);subplot(2,2,1);v=[000;100;110;010;001;101;111;011;];m=[1265;2376;3487;4158;1234;5678];patch('Vertices',v,'Faces',m,'FaceVertexCData',hsv(8),'FaceColor','interp');view(3);axissquareholdon;生成的六面體如下：圖中把窗口分成了2*2的形式，方便平移、縮放、旋轉(zhuǎn)變換后的比較。幾何變換平移和縮放功能，可以自定義三個坐標(biāo)方向上的變化量，旋轉(zhuǎn)功能可以自定義一個旋轉(zhuǎn)的弧度?！捌揭啤卑粹o下的代碼：figure(1);subplot(2,2,2);x=str2double(get(handles.edit_x,'String'));y=str2double(get(handles.edit_y,'String'));z=str2double(get(handles.edit_z,'String'));V=[100x;010y;001z;0001;]*[01100110;00110011;00001111;11111111];V(4,:)=[];m=[1265;2376;3487;4158;1234;5678];patch('Vertices',V','Faces',m,'FaceVertexCData',hsv(8),'FaceColor','interp');view(3);axissquareholdon;“縮放”按鈕下的代碼：figure(1);subplot(2,2,3);x1=str2double(get(handles.edit_x1,'String'));y1=str2double(get(handles.edit_y1,'String'));z1=str2double(get(handles.edit_z1,'String'));V=[x1000;0y100;00z10;0001;]*[01100110;00110011;00001111;11111111];V(4,:)=[];m=[1265;2376;3487;4158;1234;5678];patch('Vertices',V','Faces',m,'FaceVertexCData',hsv(8),'FaceColor','interp');view(3);axissquare;holdon;“旋轉(zhuǎn)”按鈕下的代碼：figure(1);subplot(2,2,4);rad=str2double(get(handles.edit_rad,'String'));V=[cos(rad)-sin(rad)00;sin(rad)cos(rad)00;0010;0001;]*[01100110;00110011;00001111;11111111];V(4,:)=[];m=[1265;2376;3487;4158;12