Simulink根据魔术公式建立轮胎模型

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我是靠谱客的博主落后蜜粉，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Simulink根据魔术公式建立轮胎模型，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

根据魔术公式建立轮胎模型

建立轮胎模型是为了解决自己搭建的Simulink模型与CarSim模型相似度不高的问题

看了几篇论文，大致有了印象，在Mobile Robot的阅读清单

在这里插入图片描述
根据上述公式搭建纯转弯工况下的轮胎模型

在这里插入图片描述

3组垂向载荷分别为3kN、5kN和7kN

结果如下

在这里插入图片描述
基本符合预期

上面根据魔术公式建立的轮胎模型只是曲线的变化趋势基本一致，实际上就侧向力而言相差10^4数量级，显然是难以接受的

并且我输入的垂向力单位是不确定的，300kg？

下午在阅读《四轮独立电动汽车四轮转向研究及试验平台搭建_陈国栋》这篇论文时，其中

在这里插入图片描述

魔术公式的形式和系数都是差不多的，注意到其负载输入单位是KN，转角输入单位是rad

更改原函数

function Fy = fcn(Fz, x)
a1 = -22.3; a2 = 1011; a3 = 1078; a4 = 1.82;
a5 = 0.208; a6 = 0.001; a7 = -0.354; a8 = 0.707;

Cy = 1.3;
Dy = a1 * Fz * Fz + a2 * Fz;
By = a3 * sin(a4 * atan(a5 * Fz)) / (Cy * Dy);
Ey = a6 * Fz * Fz + a7 * Fz + a8;

% Cy = 1.412;
% Dy = 6120;
% By = 0.2121;
% Ey = -0.2839;

Fy = Dy * sin(Cy * atan(By * x - Ey * (By * x - atan(By * x))));

输出到magic_tire_data.mat，绘制曲线

figure
plot(alpha, TwoKN_Fy, 'r', alpha, FourKN_Fy, 'b', alpha, SixKN_Fy, 'g', alpha, EightKN_Fy, 'k');
xlabel('轮胎侧偏角/deg');
ylabel('轮胎侧向力/N');
title('轮胎侧偏力与侧偏角关系');
grid on;
str = {'2KN' ,'4KN', '6KN', '8KN'};
legend(str, 'fontsize', 10, 'Location','southeast');
hold on;

结果与论文中基本一致

在这里插入图片描述
和别的论文以及CarSim中也相差不大

在这里插入图片描述

但横轴的输入单位是rad，绘图时却说明为deg，不知是否有问题

调整为角度制(deg)，即将函数中的sin改为sind，tan改为tand，结果如下

function Fy = fcn(Fz, x)
a1 = -22.3; a2 = 1011; a3 = 1078; a4 = 1.82;
a5 = 0.208; a6 = 0.001; a7 = -0.354; a8 = 0.707;

Cy = 1.3;
Dy = a1 * Fz * Fz + a2 * Fz;
By = a3 * sind(a4 * atand(a5 * Fz)) / (Cy * Dy);
Ey = a6 * Fz * Fz + a7 * Fz + a8;

% Cy = 1.412;
% Dy = 6120;
% By = 0.2121;
% Ey = -0.2839;

Fy = Dy * sind(Cy * atand(By * x - Ey * (By * x - atand(By * x))));