主要内容

坐标系车辆动力学模块

Vehicle Dynamics Blockset™使用这些坐标系来计算车辆动力学并在3D可视化环境中定位物体。

环境

描述

坐标系统

Simulink中的车辆动力学®

右手定则建立了X-Y-Z序列和旋转坐标轴用于计算车辆动力学。Vehicle Dynamics Blockset 3D仿真环境使用了这些右撇子(RH)笛卡儿SAE J670中定义的坐标系统[2]及iso8855[3]标准:

  • 固地(惯性)

  • 车辆

  • 轮胎

坐标系可以有任意一个方向:

  • z向下- SAE J670中定义[2]

  • Z-up - SAE J670中定义[2]及iso8855[3]

地球固定(惯性)坐标系

车辆坐标系

轮胎和车轮坐标系

三维可视化引擎

为了定位对象和查询3D可视化环境,车辆动力学块集使用了世界坐标系统。

世界坐标系

地球固定(惯性)坐标系

地球固定坐标系(XEYEZE)轴固定在惯性参考系中。惯性参考系的线加速度和角加速度为零,角速度为零。在牛顿物理学中,地球是惯性参照物。

z轴指向下方的车辆和地球固定坐标系的图表

描述
XE

XE轴是在车辆的前进方向。

XE而且YE轴与地平面平行。地平面是垂直于重力矢量的水平面。

YE
ZE

Z向上的方向,是正面的ZE轴向上。

Z向下的方向是积极的ZE轴指向下方。

车辆坐标系

车辆坐标系轴(XVYVZV)均固定于车辆上的参考架上。原点在飞行器簧载质量处。

Z-Down取向

z轴向下的车辆坐标系示意图

描述
XV XV轴指向前方,平行于对称的车辆平面。
YV

YV轴对称垂直于车辆平面。

Z市场定位:

  • YV轴指向右边

  • ZV轴向下

ZV

轮胎和车轮坐标系

轮胎坐标系轴(XTYTZT)固定在轮胎上的参考系中。原点在轮胎与地面接触处。

车轮坐标系轴(XWYWZW)固定在与车轮相连的参考系中。原点在车轮中心。

z轴方向1

车轮和轮胎坐标系的图表z轴指向上

Z-Down取向

车轮和轮胎坐标系的图表z轴指向下方

描述
XT XT而且YT与道路平面平行。车轮平面与道路平面的交点确定了车辆的方向XT轴。
YT
ZT

ZT点:

  • Z-up方向向上

  • 在z -向下的方向上

XW

XW而且YW均平行于轮平面:

  • XW与局部道路平面平行。

  • YW与车轮自转轴平行。

YW
ZW

ZW点:

  • Z-up方向向上

  • 在z -向下的方向上

世界坐标系

3D可视化环境使用一个世界坐标系,其轴固定在惯性参考系中。

用X, Y, Z,偏航,俯仰和横摇标记的惯性参考系

描述
X

车辆前进方向

右转——右转X设在

Y

延伸到车辆的右侧,与地面平行

俯仰-右手旋转Y设在

Z

向上扩展

偏航-左旋Z设在

参考文献

[1]吉莱斯皮,托马斯。车辆动力学基础.沃伦代尔,PA:汽车工程师协会,1992年。

车辆动力学标准委员会。车辆动力学术语.SAE J670。沃伦代尔,PA:汽车工程师协会,2008年。

[3]技术委员会。道路车辆。车辆动力学和道路承载能力。词汇.ISO 8855:2011。瑞士日内瓦:国际标准化组织,2011年。

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外部网站


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