汽车理论课后习题MATLAB编程.pdf

《汽车理论MATLAB编程》是针对汽车工程领域中利用MATLAB进行分析的一门课程，主要涉及汽车的动力学和性能计算。以下将详细解释文件中提到的一些关键知识点。 1. **汽车动力学模型**：文件中首先定义了一系列参数，如车辆质量m、重力加速度g、滚动半径r、驱动力系数x、滚动阻力系数f、惯性力系数io、空气阻力系数CdA等。这些参数用于构建汽车的动力学模型，以便计算汽车在不同条件下的驱动力和阻力。 2. **发动机特性曲线**：函数`T`表示发动机扭矩与转速的关系，这是通过四次多项式近似得到的。这个曲线反映了发动机在不同转速下提供的扭矩，对分析汽车性能至关重要。 3. **变速器传动比**：数组`ig`包含了变速器各个档位的传动比，用于将发动机扭矩转换为车轮扭矩，进而计算出不同档位下的驱动力`Ft1`至`Ft4`。 4. **速度计算**：利用公式`u = 0.377 * r * n / (io * ig)`计算不同档位下的车速`u1`至`u4`。 5. **阻力计算**：阻力包括滚动阻力和空气阻力。滚动阻力`Ff`是车辆质量m、重力加速度g和滚动阻力系数f的函数；空气阻力`Fw`则基于车速`u`、空气阻力系数CdA和车辆面积的乘积，计算出的总阻力`F1`至`F4`。 6. **驱动力与阻力平衡**：通过绘制驱动力与阻力平衡图，可以观察在不同车速下，驱动力是否能够克服阻力。文件中的`plot`函数绘制了这些曲线，便于分析汽车在各档位的行驶性能。 7. **附着率**：`C`表示附着率，即轮胎与路面之间的摩擦系数。它在计算车辆加速性能时起到关键作用。 8. **加速度计算**：通过比较驱动力`Ft`和阻力`F`，可以计算出车辆的加速度`a`。文件中使用`delta`值来考虑车辆转动惯量的影响。 9. **加速度倒数曲线**：绘制加速度倒数与速度的关系图，这有助于分析车辆在不同速度下的加速性能。最小加速度倒数对应于最大速度，最大加速度倒数对应于最小速度。 10. **行驶时间计算**：通过数值积分方法`trapz`，计算了汽车在不同档位下的运行时间`s1`、`s2`、`s3`，进而求得总时间`t`，以了解汽车完成特定行驶过程所需的时间。 这份MATLAB编程文件深入探讨了汽车理论，利用数学模型和编程工具模拟了汽车的动力学行为，分析了汽车在不同工况下的驱动力、阻力、加速度以及行驶时间。这对于理解和优化汽车性能、设计更高效的传动系统具有重要意义。