Vehicle Body 3DOF

縦方向運動、横方向運動、ヨー運動を計算するための 3DOF 剛体車体

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ライブラリ:
Vehicle Dynamics Blockset / Vehicle Body

説明

Vehicle Body 3DOF ブロックは、縦方向運動、横方向運動、およびヨー運動を計算するための剛体の 2 車軸車体を実装します。このブロックは、車体の質量および加速とステアリングによる車軸間の空力抵抗を考慮します。

このブロックを車両運動や自動運転の調査で使用して、車両のピッチ運動、ロール運動、および垂直運動が重要な意味をもたない場合の非ホロノミックな車両運動をモデル化します。

Vehicle Dynamics Blockset™ ライブラリには、縦方向運動、横方向運動、ヨー運動をモデル化する 2 つのタイプの Vehicle Body 3DOF ブロックがあります。

ブロック [車両 Track] の設定実装

ブロック	[車両 Track] の設定	実装
Vehicle Body 3DOF Single Track	`シングル (二輪)`	中心線上の前車軸と後車軸の位置に力が作用します。横方向の負荷は移動しません。
Vehicle Body 3DOF Dual Track	`デュアル (四輪)`	車両の四隅または "ハードポイント" に力が作用します。

Vehicle Body 3DOF Single Track Vehicle Body 3DOF block single track

シングル (二輪)

中心線上の前車軸と後車軸の位置に力が作用します。
横方向の負荷は移動しません。

Vehicle Body 3DOF Dual Track Vehicle Body 3DOF block

デュアル (四輪)

車両の四隅または "ハードポイント" に力が作用します。

[車軸の力] パラメーターを使用して力のタイプを指定します。

[車軸の力] の設定実装

[車軸の力] の設定	実装
`縦方向の外部速度`	このブロックでは、縦方向の外部速度が準定常状態であると仮定されるため、縦方向の加速度はほぼゼロです。運動が準定常であるため、このブロックはタイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。次を行う場合に、この設定を検討します。バーチャルセンサーの信号データを生成する。動力伝達装置または非線形のタイヤ応答の影響を受けない、概要的なソフトウェア調査を実施する。
`縦方向の外力`	このブロックは、車両の加速または制動に縦方向の外力を使用します。このブロックは、タイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。次を行う場合に、この設定を検討します。横方向運動およびヨー運動を行ったときの縦方向速度の変化を考慮する。縦方向の外部速度ではなく、力によって縦方向の外部運動を指定する。ブロックを、牽引式のアクチュエータ、車輪、ブレーキ、およびヒッチに接続する。
`外力`	このブロックは、車両のステアリング、加速または制動に横方向と縦方向の外力を使用します。このブロックでは、車両運動の計算にステアリング入力を使用しません。横方向と縦方向のスリップを組み合わせた、より正確な非線形スリップを含むタイヤモデルが必要な場合に、この設定を検討します。

縦方向の外部速度

このブロックでは、縦方向の外部速度が準定常状態であると仮定されるため、縦方向の加速度はほぼゼロです。
運動が準定常であるため、このブロックはタイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。
次を行う場合に、この設定を検討します。
- バーチャルセンサーの信号データを生成する。
- 動力伝達装置または非線形のタイヤ応答の影響を受けない、概要的なソフトウェア調査を実施する。

縦方向の外力

このブロックは、車両の加速または制動に縦方向の外力を使用します。
このブロックは、タイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。
次を行う場合に、この設定を検討します。
- 横方向運動およびヨー運動を行ったときの縦方向速度の変化を考慮する。
- 縦方向の外部速度ではなく、力によって縦方向の外部運動を指定する。
- ブロックを、牽引式のアクチュエータ、車輪、ブレーキ、およびヒッチに接続する。

外力

このブロックは、車両のステアリング、加速または制動に横方向と縦方向の外力を使用します。
このブロックでは、車両運動の計算にステアリング入力を使用しません。
横方向と縦方向のスリップを組み合わせた、より正確な非線形スリップを含むタイヤモデルが必要な場合に、この設定を検討します。

次のブロックパラメーターを使用して、追加の入力端子を作成できます。次の表は、設定をまとめています。

[入力信号] ペインのパラメーター	入力端子	説明
前輪ステアリング	`WhlAngF`	前輪角度、δ_F
外風	`WindXYZ`	慣性基準座標系での風速、W_X、W_Y、W_Z
外力	`FExt`	車両固定座標系での車両重心 (CG) に作用する外力、F_x、F_y、F_z
後輪ステアリング	`WhlAngR`	後輪角度、δ_R
外部摩擦	`Mu`	摩擦係数
外部モーメント	`MExt`	車両固定座標系での車両 CG を中心とする外部モーメント、M_x、M_y、M_z
ヒッチ力	`Fh`	車両固定座標系におけるヒッチ位置で車体に加わるヒッチ力、Fh_x、Fh_y、Fh_z
ヒッチモーメント	`Mh`	車両固定座標系におけるヒッチ位置でのヒッチモーメント、Mh_x、Mh_y、Mh_z
縦方向の初期位置	`X_o`	地球固定の "X" 軸に沿った車両 CG の初期変位 (m 単位)
横方向の初期位置	`Y_o`	地球固定の "Y" 軸に沿った車両 CG の初期変位 (m 単位)
縦方向の初期速度	`xdot_o`	車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の初期速度 (m/s 単位)
横方向の初期速度	`ydot_o`	車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の初期速度 (m/s 単位)
初期ヨー角	`psi_o`	地球固定の "Z" 軸 (ヨー) を中心とする車両固定座標系の初期回転 (rad 単位)
初期ヨーレート	`r_o`	車両固定の "z" 軸を中心とする車両の初期角速度 (ヨーレート) (rad/s 単位)
気温	`AirTemp`	周囲の気温。実行時に気温を変化させる場合に、このオプションを検討します。

理論

Vehicle Body 3DOF ブロックは、縦方向運動、横方向運動、およびヨー運動を計算するための剛体の 2 車軸車体を実装します。このブロックでは、車体の質量、空力抵抗、および加速とステアリングによる車軸間の重量分散が考慮されます。ブロックは車両運動を特定するために、シングルトラック (二輪)、四輪、および抗力の次の計算式を実装します。

シングルトラック (二輪)

計算説明

計算	説明
ダイナミクス	このブロックは次の式を使用して、剛体の平面上のダイナミクスを計算します。 $\begin{array}{l} \ddot{y} = - \dot{x} r + \frac{F_{y f} + F_{y r} + F_{y e x t}}{m} \\ \dot{r} = \frac{a F_{y f} - b F_{y r} + M_{z e x t}}{I_{z z}} \\ r = \dot{ψ} \end{array}$ [車軸の力] を `[縦方向の外力]` または `[外力]` のいずれかに設定すると、このブロックは縦方向の加速度について次の式を使用します。 $\ddot{x} = \dot{y} r + \frac{F_{x f} + F_{x r} + F_{x e x t}}{m}$ [車軸の力] を `[縦方向の外部速度]` に設定すると、このブロックは縦方向の加速度が準定常状態であると仮定します。 $\ddot{x} = 0$
外力	外力には、抗力と外力の両方の入力が含まれます。これらの力は、車両 CG に作用します。 $\begin{array}{l} F_{x, y, z e x t} = F_{d x, y, z} + F_{x, y, z i n p u t} \\ M_{x, y, z e x t} = M_{d x, y, z} + M_{x, y, z i n p u t} \end{array}$ [車軸の力] を `[縦方向の外力]` に設定すると、このブロックは次の式を使用します。 $\begin{array}{l} F_{x f t} = F_{x f i n p u t} \\ F_{y f t} = - C_{y f} α_{f} μ_{f} \frac{F_{z f}}{F_{z n o m}} \\ F_{x r t} = F_{x r i n p u t} \\ F_{y r t} = - C_{y r} α_{r} μ_{r} \frac{F_{z r}}{F_{z n o m}} \end{array}$ [車軸の力] を `[縦方向の外部速度]` に設定すると、このブロックは次の式を使用します。 $\begin{array}{l} F_{x f t} = 0 \\ F_{y f t} = - C_{y f} α_{f} μ_{f} \frac{F_{z f}}{F_{z n o m}} \\ F_{x r t} = 0 \\ F_{y r t} = - C_{y r} α_{r} μ_{r} \frac{F_{z r}}{F_{z n o m}} \end{array}$ このブロックは垂直抗力を定格垂直負荷で除算し、重量および負荷の移動時における有効な摩擦パラメーターを変化させます。このブロックは次の式を使用して、ピッチとロールの平衡を維持します。 $\begin{array}{l} F_{z f} = \frac{b m g - (\ddot{x} - \dot{y} r) m h + h F_{x e x t} + b F_{z e x t} - M_{y e x t}}{a + b} \\ F_{z r} = \frac{a m g + (\ddot{x} - \dot{y} r) m h - h F_{x e x t} + a F_{z e x t} + M_{y e x t}}{a + b} \end{array}$
タイヤの力	このブロックは縦方向と横方向のローカル速度の比を使用して、スリップ角を求めます。 $\begin{array}{l} α_{f} = a t a n (\frac{\dot{y} + a r}{\dot{x}}) - δ_{f} \\ α_{r} = a t a n (\frac{\dot{y} - b r}{\dot{x}}) - δ_{r} \end{array}$ このブロックは、タイヤの力を求めるためにスリップ角を使用します。 $\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} \cos (δ_{f}) - F_{y f t} \sin (δ_{f}) \\ F_{y f} = - F_{x f t} \sin (δ_{f}) + F_{y f t} \cos (δ_{f}) \\ F_{x r} = F_{x r t} \cos (δ_{r}) - F_{y r t} \sin (δ_{r}) \\ F_{y r} = - F_{x r t} \sin (δ_{r}) + F_{y r t} \cos (δ_{r}) \end{array}$ [車軸の力] を `[外力]` に設定すると、このブロックは入力の外力と等しいタイヤの力を設定します。 $\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} = F_{x f i n p u t} \\ F_{y f} = F_{y f t} = F_{y f i n p u t} \\ F_{x r} = F_{x r t} = F_{x r i n p u t} \\ F_{y r} = F_{y r t} = F_{y r i n p u t} \end{array}$

ダイナミクス

このブロックは次の式を使用して、剛体の平面上のダイナミクスを計算します。

$\begin{array}{l} \ddot{y} = - \dot{x} r + \frac{F_{y f} + F_{y r} + F_{y e x t}}{m} \\ \dot{r} = \frac{a F_{y f} - b F_{y r} + M_{z e x t}}{I_{z z}} \\ r = \dot{ψ} \end{array}$

[車軸の力] を [縦方向の外力] または [外力] のいずれかに設定すると、このブロックは縦方向の加速度について次の式を使用します。

$\ddot{x} = \dot{y} r + \frac{F_{x f} + F_{x r} + F_{x e x t}}{m}$

[車軸の力] を [縦方向の外部速度] に設定すると、このブロックは縦方向の加速度が準定常状態であると仮定します。

$\ddot{x} = 0$

外力

外力には、抗力と外力の両方の入力が含まれます。これらの力は、車両 CG に作用します。

$\begin{array}{l} F_{x, y, z e x t} = F_{d x, y, z} + F_{x, y, z i n p u t} \\ M_{x, y, z e x t} = M_{d x, y, z} + M_{x, y, z i n p u t} \end{array}$

[車軸の力] を [縦方向の外力] に設定すると、このブロックは次の式を使用します。

$\begin{array}{l} F_{x f t} = F_{x f i n p u t} \\ F_{y f t} = - C_{y f} α_{f} μ_{f} \frac{F_{z f}}{F_{z n o m}} \\ F_{x r t} = F_{x r i n p u t} \\ F_{y r t} = - C_{y r} α_{r} μ_{r} \frac{F_{z r}}{F_{z n o m}} \end{array}$

[車軸の力] を [縦方向の外部速度] に設定すると、このブロックは次の式を使用します。

$\begin{array}{l} F_{x f t} = 0 \\ F_{y f t} = - C_{y f} α_{f} μ_{f} \frac{F_{z f}}{F_{z n o m}} \\ F_{x r t} = 0 \\ F_{y r t} = - C_{y r} α_{r} μ_{r} \frac{F_{z r}}{F_{z n o m}} \end{array}$

このブロックは垂直抗力を定格垂直負荷で除算し、重量および負荷の移動時における有効な摩擦パラメーターを変化させます。このブロックは次の式を使用して、ピッチとロールの平衡を維持します。

タイヤの力

このブロックは縦方向と横方向のローカル速度の比を使用して、スリップ角を求めます。

$\begin{array}{l} α_{f} = a t a n (\frac{\dot{y} + a r}{\dot{x}}) - δ_{f} \\ α_{r} = a t a n (\frac{\dot{y} - b r}{\dot{x}}) - δ_{r} \end{array}$

このブロックは、タイヤの力を求めるためにスリップ角を使用します。

$\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} \cos (δ_{f}) - F_{y f t} \sin (δ_{f}) \\ F_{y f} = - F_{x f t} \sin (δ_{f}) + F_{y f t} \cos (δ_{f}) \\ F_{x r} = F_{x r t} \cos (δ_{r}) - F_{y r t} \sin (δ_{r}) \\ F_{y r} = - F_{x r t} \sin (δ_{r}) + F_{y r t} \cos (δ_{r}) \end{array}$

[車軸の力] を [外力] に設定すると、このブロックは入力の外力と等しいタイヤの力を設定します。

$\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} = F_{x f i n p u t} \\ F_{y f} = F_{y f t} = F_{y f i n p u t} \\ F_{x r} = F_{x r t} = F_{x r i n p u t} \\ F_{y r} = F_{y r t} = F_{y r i n p u t} \end{array}$

四輪

Isometric view of vertical, longitudinal, and lateral forces acting at suspension locations

計算説明

計算	説明
ダイナミクス	このブロックは次の式を使用して、剛体の平面上のダイナミクスを計算します。 $\begin{array}{l} \ddot{x} = \dot{y} r + \frac{F_{x f l} + F_{x f r} + F_{x r l} + F_{x r r} + F_{x e x t}}{m} \\ \ddot{y} = - \dot{x} r + \frac{F_{y f l} + F_{y f r} + F_{y r l} + F_{y r r +} F_{y e x t}}{m} \\ \dot{r} = \frac{a (F_{y f l} + F_{y f r}) - b (F_{y r l} + F_{y r r}) + \frac{w_{f} (F_{x f l} - F_{x f r})}{2} + \frac{w_{r} (F_{x r l} - F_{x r r})}{2} + M_{z e x t}}{I_{z z}} \\ r = \dot{ψ} \end{array}$ [車軸の力] を `[縦方向の外部速度]` に設定すると、このブロックは縦方向の加速度が準定常状態であると仮定します。 $\ddot{x} = 0$
外力	外力には、抗力と外力の両方の入力が含まれます。これらの力は、車両 CG に作用します。 $\begin{array}{l} F_{x, y, z e x t} = F_{d x, y, z} + F_{x, y, z i n p u t} \\ M_{x, y, z e x t} = M_{d x, y, z} + M_{x, y, z i n p u t} \end{array}$ [車軸の力] を `[縦方向の外力]` に設定すると、このブロックは次の式を使用します。 $\begin{array}{l} F_{x f l t} = F_{x f l i n p u t} \\ F_{y f l t} = - C_{y f l} α_{f l} μ_{f l} \frac{F_{z f l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x f r t} = F_{x l r i n p u t} \\ F_{y f r t} = - C_{y f r} α_{f r} μ_{f r} \frac{F_{z f r}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r l t} = F_{x r l i n p u t} \\ F_{y r l t} = - C_{y r l} α_{r l} μ_{r l} \frac{F_{z r l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r r t} = F_{x r r i n p u t} \\ F_{y r r t} = - C_{y r r} α_{r r} μ_{r r} \frac{F_{z r r}}{2 F_{z n o m}} \end{array}$ [車軸の力] を `[縦方向の外部速度]` に設定すると、このブロックは次の式を使用します。 $\begin{array}{l} F_{x f l t} = 0 \\ F_{y f l t} = - C_{y f l} α_{f l} μ_{f l} \frac{F_{z f l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x f r t} = 0 \\ F_{y f r t} = - C_{y f r} α_{f r} μ_{f r} \frac{F_{z f r}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r l t} = 0 \\ F_{y r l t} = - C_{y r l} α_{r l} μ_{r l} \frac{F_{z r l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r r t} = 0 \\ F_{y r r t} = - C_{y r r} α_{r r} μ_{r r} \frac{F_{z r r}}{2 F_{z n o m}} \end{array}$ このブロックは垂直抗力を定格垂直負荷で除算し、重量および負荷の移動時における有効な摩擦パラメーターを変化させます。このブロックは次の式を使用して、ピッチとロールの平衡を維持します。 $\begin{array}{l} F_{z f} = \frac{b m g - (\ddot{x} - \dot{y} r) m h + h F_{x e x t} + b F_{z e x t} - M_{y e x t}}{a + b} \\ F_{z r} = \frac{a m g + (\ddot{x} - \dot{y} r) m h - h F_{x e x t} + a F_{z e x t} + M_{y e x t}}{(a + b)} \\ F_{z f l} = F_{z f} + (m h (\ddot{y} + \dot{x} r) - h F_{y e x t} - M_{x e x t}) \frac{2}{w_{f}} \\ F_{z f r} = F_{z f} + (- m h (\ddot{y} + \dot{x} r) + h F_{y e x t} + M_{x e x t}) \frac{2}{w_{f}} \\ F_{z r l} = F_{z r} + (m h (\ddot{y} + \dot{x} r) - h F_{y e x t} - M_{x e x t}) \frac{2}{w_{r}} \\ F_{z r r} = F_{z r} + (- m h (\ddot{y} + \dot{x} r) + h F_{y e x t} + M_{x e x t}) \frac{2}{w_{r}} \end{array}$
タイヤの力	このブロックは縦方向と横方向のローカル速度の比を使用して、スリップ角を求めます。 $\begin{array}{l} α_{f l} = a t a n (\frac{\dot{y} + a r}{\dot{x} + r \frac{w_{f}}{2}}) - δ_{f l} \\ α_{f r} = a t a n (\frac{\dot{y} + a r}{\dot{x} - r \frac{w_{f}}{2}}) - δ_{f r} \\ α_{r l} = a t a n (\frac{\dot{y} - a r}{\dot{x} + r \frac{w_{r}}{2}}) - δ_{r l} \\ α_{r r} = a t a n (\frac{\dot{y} - a r}{\dot{x} - r \frac{w_{r}}{2}}) - δ_{r r} \end{array}$ このブロックはステアリング角度を使用して、タイヤの力を車両固定座標系に変換します。 $\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} \cos (δ_{f}) - F_{y f t} \sin (δ_{f}) \\ F_{y f} = - F_{x f t} \sin (δ_{f}) + F_{y f t} \cos (δ_{f}) \\ F_{x r} = F_{x r t} \cos (δ_{r}) - F_{y r t} \sin (δ_{r}) \\ F_{y r} = - F_{x r t} \sin (δ_{r}) + F_{y r t} \cos (δ_{r}) \end{array}$ [車軸の力] を `[外力]` に設定すると、このブロックは次の式を使用します。このブロックでは、外力は車両固定座標系の車軸と車輪の結合位置に作用すると仮定されます。 $\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} = F_{x f i n p u t} \\ F_{y f} = F_{y f t} = F_{y f i n p u t} \\ F_{x r} = F_{x r t} = F_{x r i n p u t} \\ F_{y r} = F_{y r t} = F_{y r i n p u t} \end{array}$

ダイナミクス

このブロックは次の式を使用して、剛体の平面上のダイナミクスを計算します。

$\begin{array}{l} \ddot{x} = \dot{y} r + \frac{F_{x f l} + F_{x f r} + F_{x r l} + F_{x r r} + F_{x e x t}}{m} \\ \ddot{y} = - \dot{x} r + \frac{F_{y f l} + F_{y f r} + F_{y r l} + F_{y r r +} F_{y e x t}}{m} \\ \dot{r} = \frac{a (F_{y f l} + F_{y f r}) - b (F_{y r l} + F_{y r r}) + \frac{w_{f} (F_{x f l} - F_{x f r})}{2} + \frac{w_{r} (F_{x r l} - F_{x r r})}{2} + M_{z e x t}}{I_{z z}} \\ r = \dot{ψ} \end{array}$

[車軸の力] を [縦方向の外部速度] に設定すると、このブロックは縦方向の加速度が準定常状態であると仮定します。

$\ddot{x} = 0$

外力

外力には、抗力と外力の両方の入力が含まれます。これらの力は、車両 CG に作用します。

$\begin{array}{l} F_{x, y, z e x t} = F_{d x, y, z} + F_{x, y, z i n p u t} \\ M_{x, y, z e x t} = M_{d x, y, z} + M_{x, y, z i n p u t} \end{array}$

[車軸の力] を [縦方向の外力] に設定すると、このブロックは次の式を使用します。

$\begin{array}{l} F_{x f l t} = F_{x f l i n p u t} \\ F_{y f l t} = - C_{y f l} α_{f l} μ_{f l} \frac{F_{z f l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x f r t} = F_{x l r i n p u t} \\ F_{y f r t} = - C_{y f r} α_{f r} μ_{f r} \frac{F_{z f r}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r l t} = F_{x r l i n p u t} \\ F_{y r l t} = - C_{y r l} α_{r l} μ_{r l} \frac{F_{z r l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r r t} = F_{x r r i n p u t} \\ F_{y r r t} = - C_{y r r} α_{r r} μ_{r r} \frac{F_{z r r}}{2 F_{z n o m}} \end{array}$

[車軸の力] を [縦方向の外部速度] に設定すると、このブロックは次の式を使用します。

$\begin{array}{l} F_{x f l t} = 0 \\ F_{y f l t} = - C_{y f l} α_{f l} μ_{f l} \frac{F_{z f l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x f r t} = 0 \\ F_{y f r t} = - C_{y f r} α_{f r} μ_{f r} \frac{F_{z f r}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r l t} = 0 \\ F_{y r l t} = - C_{y r l} α_{r l} μ_{r l} \frac{F_{z r l}}{2 F_{z n o m}} \\ F_{x r r t} = 0 \\ F_{y r r t} = - C_{y r r} α_{r r} μ_{r r} \frac{F_{z r r}}{2 F_{z n o m}} \end{array}$

$\begin{array}{l} F_{z f} = \frac{b m g - (\ddot{x} - \dot{y} r) m h + h F_{x e x t} + b F_{z e x t} - M_{y e x t}}{a + b} \\ F_{z r} = \frac{a m g + (\ddot{x} - \dot{y} r) m h - h F_{x e x t} + a F_{z e x t} + M_{y e x t}}{(a + b)} \\ F_{z f l} = F_{z f} + (m h (\ddot{y} + \dot{x} r) - h F_{y e x t} - M_{x e x t}) \frac{2}{w_{f}} \\ F_{z f r} = F_{z f} + (- m h (\ddot{y} + \dot{x} r) + h F_{y e x t} + M_{x e x t}) \frac{2}{w_{f}} \\ F_{z r l} = F_{z r} + (m h (\ddot{y} + \dot{x} r) - h F_{y e x t} - M_{x e x t}) \frac{2}{w_{r}} \\ F_{z r r} = F_{z r} + (- m h (\ddot{y} + \dot{x} r) + h F_{y e x t} + M_{x e x t}) \frac{2}{w_{r}} \end{array}$

タイヤの力

このブロックは縦方向と横方向のローカル速度の比を使用して、スリップ角を求めます。

$\begin{array}{l} α_{f l} = a t a n (\frac{\dot{y} + a r}{\dot{x} + r \frac{w_{f}}{2}}) - δ_{f l} \\ α_{f r} = a t a n (\frac{\dot{y} + a r}{\dot{x} - r \frac{w_{f}}{2}}) - δ_{f r} \\ α_{r l} = a t a n (\frac{\dot{y} - a r}{\dot{x} + r \frac{w_{r}}{2}}) - δ_{r l} \\ α_{r r} = a t a n (\frac{\dot{y} - a r}{\dot{x} - r \frac{w_{r}}{2}}) - δ_{r r} \end{array}$

このブロックはステアリング角度を使用して、タイヤの力を車両固定座標系に変換します。

[車軸の力] を [外力] に設定すると、このブロックは次の式を使用します。このブロックでは、外力は車両固定座標系の車軸と車輪の結合位置に作用すると仮定されます。

$\begin{array}{l} F_{x f} = F_{x f t} = F_{x f i n p u t} \\ F_{y f} = F_{y f t} = F_{y f i n p u t} \\ F_{x r} = F_{x r t} = F_{x r i n p u t} \\ F_{y r} = F_{y r t} = F_{y r i n p u t} \end{array}$

抗力

計算	説明
座標変換	このブロックは、風速を慣性座標系から車両固定座標系に変換します。 $\begin{array}{l} w_{x} = W_{x} \cos (ψ) + W_{y} \sin (ψ) \\ w_{y} = W_{y} \cos (ψ) - W_{x} \sin (ψ) \\ w_{z} = W_{z} \end{array}$
抗力	このブロックは対気速度を求めるために、CG の車両速度から風速を減算します。このブロックは、対気速度を使用して抗力を求めます。 $\begin{array}{l} \bar{w} = \sqrt{{(\dot{x} - w_{x})}^{2} + {(\dot{y} - w_{y})}^{2} + {(w_{z})}^{2}} \\ F_{d x} = - \frac{1}{2 T R} C_{d} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} \\ F_{d y} = - \frac{1}{2 T R} C_{s} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} \\ F_{d z} = - \frac{1}{2 T R} C_{l} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} \end{array}$
抗力モーメント	このブロックは、対気速度を使用して抗力モーメントを求めます。 $\begin{array}{l} M_{d r} = - \frac{1}{2 T R} C_{r m} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} (a + b) \\ M_{d p} = - \frac{1}{2 T R} C_{p m} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} (a + b) \\ M_{d y} = - \frac{1}{2 T R} C_{y m} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} (a + b) \end{array}$

計算

説明

座標変換

このブロックは、風速を慣性座標系から車両固定座標系に変換します。

$\begin{array}{l} w_{x} = W_{x} \cos (ψ) + W_{y} \sin (ψ) \\ w_{y} = W_{y} \cos (ψ) - W_{x} \sin (ψ) \\ w_{z} = W_{z} \end{array}$

抗力

このブロックは対気速度を求めるために、CG の車両速度から風速を減算します。このブロックは、対気速度を使用して抗力を求めます。

$\begin{array}{l} \bar{w} = \sqrt{{(\dot{x} - w_{x})}^{2} + {(\dot{y} - w_{y})}^{2} + {(w_{z})}^{2}} \\ F_{d x} = - \frac{1}{2 T R} C_{d} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} \\ F_{d y} = - \frac{1}{2 T R} C_{s} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} \\ F_{d z} = - \frac{1}{2 T R} C_{l} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} \end{array}$

抗力モーメント

このブロックは、対気速度を使用して抗力モーメントを求めます。

$\begin{array}{l} M_{d r} = - \frac{1}{2 T R} C_{r m} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} (a + b) \\ M_{d p} = - \frac{1}{2 T R} C_{p m} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} (a + b) \\ M_{d y} = - \frac{1}{2 T R} C_{y m} A_{f} P_{a b s} (^{\bar{w}) 2} (a + b) \end{array}$

横方向のコーナリング剛性と緩和のダイナミクス

説明	実装
定数値。	このブロックは剛性値 Cy_f と Cy_r に定数を使用します。
コーナリング剛性データとスリップ角の関数としてのルックアップテーブル。	このブロックは、コーナリング剛性データとスリップ角の関数のルックアップテーブルを使用します。 $\begin{array}{l} C y_{f} = f (α_{f}, C y_{f d a t a}) \\ C y_{r} = f (α_{r}, C y_{r d a t a}) \end{array}$
コーナリング剛性データとスリップ角の関数としてのルックアップテーブル。緩和長ダイナミクスの設定を含むスリップ角。	このブロックは、コーナリング剛性データとスリップ角の関数のルックアップテーブルを使用します。スリップ角には、緩和長ダイナミクスの設定が含まれます。緩和長は、車輪移動の関数である有効なコーナリング剛性の力を近似したものです。 $\begin{array}{l} C y_{f} = f (α_{f σ}, C y_{f d a t a}) \\ C y_{r} = f (α_{r σ}, C y_{r d a t a}) \\ α_{f σ} = \frac{1}{s} [\frac{(α_{f} - α_{f σ}) v_{w f}}{α_{f}}] \\ α_{r σ} = \frac{1}{s} [\frac{(α_{r} - α_{r σ}) v_{w r}}{α_{r}}] \end{array}$

説明

実装

定数値。

このブロックは剛性値 Cy_f と Cy_r に定数を使用します。

コーナリング剛性データとスリップ角の関数としてのルックアップテーブル。

このブロックは、コーナリング剛性データとスリップ角の関数のルックアップテーブルを使用します。

$\begin{array}{l} C y_{f} = f (α_{f}, C y_{f d a t a}) \\ C y_{r} = f (α_{r}, C y_{r d a t a}) \end{array}$

コーナリング剛性データとスリップ角の関数としてのルックアップテーブル。

緩和長ダイナミクスの設定を含むスリップ角。

このブロックは、コーナリング剛性データとスリップ角の関数のルックアップテーブルを使用します。スリップ角には、緩和長ダイナミクスの設定が含まれます。緩和長は、車輪移動の関数である有効なコーナリング剛性の力を近似したものです。

$\begin{array}{l} C y_{f} = f (α_{f σ}, C y_{f d a t a}) \\ C y_{r} = f (α_{r σ}, C y_{r d a t a}) \\ α_{f σ} = \frac{1}{s} [\frac{(α_{f} - α_{f σ}) v_{w f}}{α_{f}}] \\ α_{r σ} = \frac{1}{s} [\frac{(α_{r} - α_{r σ}) v_{w r}}{α_{r}}] \end{array}$

式では次の変数を使用します。

$x, \dot{x}, \ddot{x}$	車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の変位、速度、および加速度
$y, \dot{y}, \ddot{y}$	車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の変位、速度、および加速度
ψ	地球固定の "Z" 軸を中心とする車両固定座標系の回転 (ヨー)
r, $\dot{Ψ}$	車両固定の "z" 軸を中心とする車両の角速度 (ヨーレート)
F_xf, F_xr	車両固定の "x" 軸に沿って、前輪と後輪にかかる縦方向の力
F_yf, F_yr	車両固定の "y" 軸に沿って、前輪と後輪にかかる横方向の力
F_xext, F_yext, F_zext	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸に沿って、車両 CG にかかる外力
F_dx, F_dy, F_dz	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸に沿って、車両 CG にかかる抗力
F_xinput, F_yinput, F_zinput	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸に沿って、車両 CG にかかる入力の力
M_xext, M_yext, M_zext	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸を中心とする、車両 CG の外部モーメント
M_dx, M_dy, M_dz	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸を中心とする、車両 CG の抗力モーメント
M_xinput, M_yinput, M_zinput	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸を中心とする、車両 CG の入力モーメント
I_zz	車両固定の "z" 軸を中心とする車体の慣性モーメント
F_xft, F_xrt	車両固定の "x" 軸に沿って、前輪と後輪にかかる縦方向のタイヤの力
F_yft, F_yft	車両固定の "y" 軸に沿って、前輪と後輪にかかる横方向のタイヤの力
F_xfl, F_xfr	車両固定の "x" 軸に沿って、左前輪と右前輪にかかる縦方向の力
F_yfl, F_yfr	車両固定の "y" 軸に沿って、左前輪と右前輪にかかる横方向の力
F_xrl, F_xrr	車両固定の "x" 軸に沿って、左後輪と右後輪にかかる縦方向の力
F_yrl, F_yrr	車両固定の "y" 軸に沿って、左後輪と右後輪にかかる横方向の力
F_xflt, F_xfrt	車両固定の "x" 軸に沿って、左前輪と右前輪にかかる縦方向のタイヤの力
F_yflt, F_yfrt	車両固定の "y" 軸に沿って、左前輪と右前輪にかかる横方向のタイヤの力
F_xrlt, F_xrrt	車両固定の "x" 軸に沿って、左後輪と右後輪にかかる縦方向のタイヤの力
F_yrlt, F_yrrt	車両固定の "y" 軸に沿って、左後輪と右後輪にかかる横方向の力
F_zf,F_zr	車両固定の "z" 軸に沿って、前輪と後輪にかかる垂直抗力
F_znom	車両固定の "z" 軸に沿って、車軸にかかる定格垂直抗力
F_zfl,F_zfr	車両固定の "z" 軸に沿って、左前輪と右前輪にかかる垂直抗力
F_zrl,F_zrr	車両固定の "z" 軸に沿って、左後輪と右後輪にかかる垂直抗力
m	車体の質量
a, b	共通の車軸平面に車両 CG を垂直投影した点から前輪と後輪までの各距離
h	車軸平面から上の車両 CG の高さ
d	車両固定の "y" 軸に沿った、幾何学的中心線から重心までの横方向の距離
hh	車両固定の "z" 軸に沿って、車軸平面から上のヒッチの高さ
dh	共通の車軸平面にトラクター CG を垂直投影した点からヒッチまでの縦方向の距離
hl	車両固定の "y" 軸に沿った、重心からヒッチまでの横方向の距離
α_f, α_r	前輪と後輪のスリップ角
α_fl, α_fr	左前輪と右前輪のスリップ角
α_rl, α_rr	左後輪と右後輪のスリップ角
δ_f, δ_r	前輪と後輪のステアリング角度
δ_rl, δ_rr	左後輪と右後輪のステアリング角度
δ_fl, δ_fr	左前輪と右前輪のステアリング角度
w_f, w_r	フロントトラックとリアトラックの幅
Cy_f, Cy_r	前輪と後輪のコーナリング剛性
Cy_fdata, Cy_rdata	前輪と後輪のコーナリング剛性データ
σ_f, σ_r	前輪と後輪の緩和長
α_fσ, α_rσ	前輪と後輪のスリップ角 (緩和長を含む)
v_wf, v_wr	前輪と後輪のハードポイントの速度の大きさ
μ_f, μ_r	前輪と後輪の摩擦係数
μ_fl, μ_fr	左前輪と右前輪の摩擦係数
μ_rl, μ_rr	左後輪と右後輪の摩擦係数
C_d	車両固定の "x" 軸に沿って作用する空気抵抗係数
C_s	車両固定の "y" 軸に沿って作用する空気抵抗係数
C_l	車両固定の "z" 軸に沿って作用する空気抵抗係数
C_rm	車両固定の "x" 軸を中心として作用する空気抵抗のロールモーメント
C_pm	車両固定の "y" 軸を中心として作用する空気抵抗のピッチモーメント
C_ym	車両固定の "z" 軸を中心として作用する空気抵抗のヨーモーメント
A_f	前面投影面積
R	大気の比気体定数
T	環境の気温
P_abs	環境の絶対圧力
w_x, w_y, w_z	車両固定の "x"、"y"、"z" の各軸に沿った風速
W_x, W_y, W_z	慣性座標系の "X"、"Y"、"Z" の各軸に沿った風速

例

3 車軸トレーラーを牽引する 3 車軸トラクター

商用トラック向けの 3 車軸トレーラーを牽引する 3 車軸トラクターをシミュレート。ヒッチサブシステム、正弦波ステアリングテストまたはブレーキテスト、およびトラクターの後輪に加わる車軸トルクを実装。

モデルを開く

2 車軸トレーラーを牽引する 2 車軸トラクター

商用トラック向けの 2 車軸トレーラーを牽引する 2 車軸トラクターをシミュレート。モデルでヒッチサブシステム、正弦波ステアリング入力、およびトラクターの後輪に加わる車軸トルクを実装します。

モデルを開く

端子

入力

すべて展開する

WhlAngF — 前輪ステアリング角度
`scalar` | `array`

前輪ステアリング角度、δ_F (rad 単位)。

[車両 Track] の設定	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	δ_F	スカラー – `1`
`デュアル (四輪)`	$δ_{F} = [\begin{matrix} δ_{f l} & δ_{f r} \end{matrix}] or [\begin{matrix} δ_{f l} \\ δ_{f r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [前輪ステアリング] を選択します。

WhlAngR — 後輪ステアリング角度
`scalar` | `array`

後輪ステアリング角度、δ_R (rad 単位)。

[車両 Track] の設定	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	δ_R	スカラー – `1`
`デュアル (四輪)`	$δ_{R} = [\begin{matrix} δ_{r l} & δ_{r r} \end{matrix}] or [\begin{matrix} δ_{r l} \\ δ_{r r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [後輪ステアリング] を選択します。

xdotin — 縦方向の速度
`scalar`

車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の速度 (m/s 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[車軸の力] を [縦方向の外部速度] に設定します。

FwF — 前輪にかかる合計力
`scalar` | `array`

車両固定の軸に沿って前輪にかかる力、Fw_F (N 単位)。

[車両 Track] の設定	[車軸の力] の設定	説明	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	`縦方向の外力`	前輪にかかる縦方向の力	$F w F = F x_{f}$	スカラー – `1`
`シングル (二輪)`	`外力`	前輪にかかる縦方向と横方向の力	$F w F = [\begin{matrix} F x_{f} & F y_{f} \end{matrix}] or [\begin{matrix} F x_{f} \\ F y_{f} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`
`デュアル (四輪)`	`縦方向の外力`	前輪にかかる縦方向の力	$F w F = [\begin{matrix} F_{x f l} & F_{x f r} \end{matrix}] or [\begin{matrix} F_{x f l} \\ F_{x f r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`
`デュアル (四輪)`	`外力`	前輪にかかる縦方向と横方向の力	$F w F = [\begin{matrix} F_{x f l} & F_{x f r} \\ F_{y f l} & F_{y f r} \end{matrix}]$	配列 – `[2x2]`

依存関係

この端子を有効にするには、[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。

縦方向の外力
外力

FwR — 後輪にかかる合計力
`scalar` | `array`

車両固定の軸に沿って後輪にかかる力、Fw_R (N 単位)。

[車両 Track] の設定	[車軸の力] の設定	説明	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	`縦方向の外力`	後輪にかかる縦方向の力	$F w R = F x_{r}$	スカラー – `1`
`シングル (二輪)`	`外力`	後輪にかかる縦方向と横方向の力	$F w R = [\begin{matrix} F x_{r} & F y_{r} \end{matrix}] or [\begin{matrix} F x_{r} \\ F y_{r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`
`デュアル (四輪)`	`縦方向の外力`	後輪にかかる縦方向の力	$F w R = [\begin{matrix} F_{x r l} & F_{x r r} \end{matrix}] or [\begin{matrix} F_{x r l} \\ F_{x r r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`
`デュアル (四輪)`	`外力`	後輪にかかる縦方向と横方向の力	$F w R = [\begin{matrix} F_{x r l} & F_{x r r} \\ F_{y r l} & F_{y r r} \end{matrix}]$	配列 – `[2x2]`

依存関係

この端子を有効にするには、[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。

縦方向の外力
外力

FExt — 車両 CG にかかる外力
`array`

車両固定座標系での車両 CG にかかる外力 F_xext、F_yext、F_zext (N 単位)。信号ベクトルの次元は [1x3] または [3x1] です。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [外力] を選択します。

MExt — 車両 CG を中心とする外部モーメント
`array`

車両固定座標系での車両 CG を中心とする外部モーメント M_x、M_y、M_z (N·m 単位)。信号ベクトルの次元は [1x3] または [3x1] です。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [外部モーメント] を選択します。

Fh — 車体にかかるヒッチ力
`array`

車両固定座標系におけるヒッチ位置で車体にかかるヒッチ力 Fh_x、Fh_y、Fh_z (N 単位)。1-by-3 または 3-by-1 の配列として指定します。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] で [ヒッチ力] を選択します。

Mh — 車体を中心とするヒッチモーメント
`array`

車両固定座標系におけるヒッチ位置でのヒッチモーメント Mh_x、Mh_y、Mh_z (N·m 単位)。1-by-3 または 3-by-1 の配列として指定します。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] で [ヒッチモーメント] を選択します。

WindXYZ — 風速
`array`

慣性座標系の "X"、"Y"、"Z" の各軸に沿った風速 W_x、W_y、W_z (m/s 単位)。信号ベクトルの次元は [1x3] または [3x1] です。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [外風] を選択します。

Mu — タイヤの摩擦係数
`scalar`

タイヤの摩擦係数、μ。この値は無次元です。

[車両 Track] の設定	説明	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	前輪にかかる縦方向の力	$M u = [\begin{matrix} μ_{f} & μ_{r} \end{matrix}] or [\begin{matrix} μ_{f} \\ μ_{r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]` または `[2x1]`
`デュアル (四輪)`	前輪にかかる縦方向の力	$M u = [\begin{matrix} μ_{f l} & μ_{f r} \\ μ_{r l} & μ_{r r} \end{matrix}]$	配列 – `[2x2]`

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [外部摩擦] を選択します。

AirTemp — 周囲の気温
`scalar`

周囲の気温 (K 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [気温] を選択します。

X_o — 縦方向の初期位置
`scalar`

地球固定の "X" 軸に沿った車両 CG の初期変位 (m 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [縦方向の初期位置] を選択します。

Y_o — 横方向の初期位置
`scalar`

地球固定の "Y" 軸に沿った車両 CG の初期変位 (m 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [横方向の初期位置] を選択します。

xdot_o — 縦方向の初期位置
`scalar`

車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の初期速度 (m/s 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、次を行います。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外力
- 外力
[入力信号] ペインで [縦方向の初期速度] を選択します。

ydot_o — 横方向の初期位置
`scalar`

車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の初期速度 (m/s 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [横方向の初期速度] を選択します。

psi_o — 初期ヨー角
`scalar`

地球固定の "Z" 軸 (ヨー) を中心とする車両固定の座標系の回転で、単位はラジアンです。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [初期ヨー角] を選択します。

r_o — 初期ヨーレート
`scalar`

車両固定の "z" 軸を中心とする車両の初期角速度 (ヨーレート) (rad/s 単位)。

依存関係

この端子を有効にするには、[入力信号] ペインで [初期ヨーレート] を選択します。

出力

すべて展開する

Info — バス信号
バス

次のブロック値を含むバス信号。

信号						説明	値	単位
`InertFrm`	`Cg`	`Disp`	`X`			地球固定の "X" 軸に沿った車両 CG の変位	計算	m
			`Y`			地球固定の "Y" 軸に沿った車両 CG の変位	計算	m
			`Z`			地球固定の "Z" 軸に沿った車両 CG の変位	`0`	m
		`Vel`	`Xdot`			地球固定の "X" 軸に沿った車両 CG の速度	計算	m/s
			`Ydot`			地球固定の "Y" 軸に沿った車両 CG の速度	計算	m/s
			`Zdot`			地球固定の "Z" 軸に沿った車両 CG の速度	`0`	m/s
		`Ang`	`phi`			地球固定の "X" 軸を中心とする車両固定座標系の回転 (ロール)	`0`	rad
			`theta`			地球固定の "Y" 軸を中心とする車両固定座標系の回転 (ピッチ)	`0`	rad
			`psi`			地球固定の "Z" 軸を中心とする車両固定座標系の回転 (ヨー)	計算	rad
	`FrntAxl`	`Lft`	`Disp`	`X`		地球固定の "X" 軸に沿った左前輪の変位	計算	m
				`Y`		地球固定の "Y" 軸に沿った左前輪の変位	計算	m
				`Z`		地球固定の "Z" 軸に沿った左前輪の変位	`0`	m
			`Vel`	`Xdot`		地球固定の "X" 軸に沿った左前輪の速度	計算	m/s
				`Ydot`		地球固定の "Y" 軸に沿った左前輪の速度	計算	m/s
				`Zdot`		地球固定の "Z" 軸に沿った左前輪の速度	`0`	m/s
		`Rght`	`Disp`	`X`		地球固定の "X" 軸に沿った右前輪の変位	計算	m
				`Y`		地球固定の "Y" 軸に沿った右前輪の変位	計算	m
				`Z`		地球固定の "Z" 軸に沿った右前輪の変位	`0`	m
			`Vel`	`Xdot`		地球固定の "X" 軸に沿った右前輪の速度	計算	m/s
				`Ydot`		地球固定の "Y" 軸に沿った右前輪の速度	計算	m/s
				`Zdot`		地球固定の "Z" 軸に沿った右前輪の速度	`0`	m/s
	`RearAxl`	`Lft`	`Disp`	`X`		地球固定の "X" 軸に沿った左後輪の変位	計算	m
				`Y`		地球固定の "Y" 軸に沿った左後輪の変位	計算	m
				`Z`		地球固定の "Z" 軸に沿った左後輪の変位	`0`	m
			`Vel`	`Xdot`		地球固定の "X" 軸に沿った左後輪の速度	計算	m/s
				`Ydot`		地球固定の "Y" 軸に沿った左後輪の速度	計算	m/s
				`Zdot`		地球固定の "Z" 軸に沿った左後輪の速度	`0`	m/s
		`Rght`	`Disp`	`X`		地球固定の "X" 軸に沿った右後輪の変位	計算	m
				`Y`		地球固定の "Y" 軸に沿った右後輪の変位	計算	m
				`Z`		地球固定の "Z" 軸に沿った右後輪の変位	`0`	m
			`Vel`	`Xdot`		地球固定の "X" 軸に沿った右後輪の速度	計算	m/s
				`Ydot`		地球固定の "Y" 軸に沿った右後輪の速度	計算	m/s
				`Zdot`		地球固定の "Z" 軸に沿った右後輪の速度	`0`	m/s
	`Hitch`	`Disp`	`X`			地球固定の "X" 軸に沿った車軸平面からのヒッチのオフセット	計算	m
			`Y`			地球固定の "Y" 軸に沿った車軸平面からのヒッチのオフセット	計算	m
			`Z`			地球固定の "Z" 軸に沿った車軸平面からのヒッチのオフセット	計算	m
		`Vel`	`Xdot`			地球固定の "X" 軸に沿った車軸平面からのヒッチのオフセット速度	計算	m/s
			`Ydot`			地球固定の "Y" 軸に沿った中心平面からのヒッチのオフセット速度	計算	m/s
			`Zdot`			地球固定の "Z" 軸に沿った車軸平面からのヒッチのオフセット速度	計算	m/s
	`Geom`	`Disp`	`X`			地球固定の "X" 軸に沿った車軸平面からの車両シャシーのオフセット	計算	m
			`Y`			地球固定の "Y" 軸に沿った中心平面からの車両シャシーのオフセット	計算	m
			`Z`			地球固定の "Z" 軸に沿った車軸平面からの車両シャシーのオフセット	計算	m
		`Vel`	`Xdot`			地球固定の "X" 軸に沿った車両シャシーのオフセット速度	計算	m/s
			`Ydot`			地球固定の "Y" 軸に沿った車両シャシーのオフセット速度	計算	m/s
			`Zdot`			地球固定の "Z" 軸に沿った車両シャシーのオフセット速度	計算	m/s
`BdyFrm`	`Cg`	`Vel`	`xdot`			車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の速度	計算	m/s
			`ydot`			車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の速度	計算	m/s
			`zdot`			車両固定の "z" 軸に沿った車両 CG の速度	`0`	m/s
		`Ang`	`Beta`			車体のスリップ角、β $β = \frac{V_{y}}{V_{x}}$	計算	rad
		`AngVel`	`p`			車両固定の "x" 軸を中心とする車両の角速度 (ロールレート)	`0`	rad/s
			`q`			車両固定の "y" 軸を中心とする車両の角速度 (ピッチレート)	`0`	rad/s
			`r`			車両固定の "z" 軸を中心とする車両の角速度 (ヨーレート)	計算	rad/s
		`Acc`	`ax`			車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の加速度	計算	gn
			`ay`			車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の加速度	計算	gn
			`az`			車両固定の "z" 軸に沿った車両 CG の加速度	`0`	gn
			`xddot`			車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の加速度	計算	m/s^2
			`yddot`			車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の加速度	計算	m/s^2
			`zddot`			車両固定の "z" 軸に沿った車両 CG の加速度	`0`	m/s^2
		`AngAcc`	`pdot`			車両固定の "x" 軸を中心とする車両の角加速度	`0`	rad/s
			`qdot`			車両固定の "y" 軸を中心とする車両の角加速度	`0`	rad/s
			`rdot`			車両固定の "z" 軸を中心とする車両の角加速度	計算	rad/s
		`DCM`	方向余弦行列				計算	rad
	`Forces`	`Body`	`Fx`			車両固定の "x" 軸に沿って車両 CG にかかる合力	計算	N
			`Fy`			車両固定の "y" 軸に沿って車両 CG にかかる合力	計算	N
			`Fz`			車両固定の "z" 軸に沿って車両 CG にかかる合力	`0`	N
		`Ext`	`Fx`			車両固定の "x" 軸に沿って車両 CG にかかる外力	計算	N
			`Fy`			車両固定の "y" 軸に沿って車両 CG にかかる外力	計算	N
			`Fz`			車両固定の "z" 軸に沿って車両 CG にかかる外力	`0`	N
		`Hitch`	`Fx`			車両固定の "x" 軸に沿って、車体のヒッチ位置にかかるヒッチ力	入力	N
			`Fy`			車両固定の "y" 軸に沿って、車体のヒッチ位置にかかるヒッチ力	入力	N
			`Fz`			車両固定の "z" 軸に沿って、車体のヒッチ位置にかかるヒッチ力	入力	N
		`FrntAxl`	`Lft`	`Fx`		車両固定の "x" 軸に沿って、左前輪にかかる縦方向の力	計算	N
				`Fy`		車両固定の "y" 軸に沿って、左前輪にかかる横方向の力	計算	N
				`Fz`		車両固定の "z" 軸に沿って、左前輪にかかる垂直抗力	計算	N
			`Rght`	`Fx`		車両固定の "x" 軸に沿って、右前輪にかかる縦方向の力	計算	N
				`Fy`		車両固定の "y" 軸に沿って、右前輪にかかる横方向の力	計算	N
				`Fz`		車両固定の "z" 軸に沿って、右前輪にかかる垂直抗力	計算	N
		`RearAxl`	`Lft`	`Fx`		車両固定の "x" 軸に沿って、左後輪にかかる縦方向の力	計算	N
				`Fy`		車両固定の "y" 軸に沿って、左後輪にかかる横方向の力	計算	N
				`Fz`		車両固定の "z" 軸に沿って、左後輪にかかる垂直抗力	計算	N
			`Rght`	`Fx`		車両固定の "x" 軸に沿って、右後輪にかかる縦方向の力	計算	N
				`Fy`		車両固定の "y" 軸に沿って、右後輪にかかる横方向の力	計算	N
				`Fz`		車両固定の "z" 軸に沿って、右後輪にかかる垂直抗力	計算	N
		`Tires`	`FrntTires`	`Lft`	`Fx`	車両固定の "x" 軸に沿った左前タイヤの力	計算	N
					`Fy`	車両固定の "y" 軸に沿った左前タイヤの力	計算	N
					`Fz`	車両固定の "z" 軸に沿った左前タイヤの力	計算	N
				`Rght`	`Fx`	車両固定の "x" 軸に沿った右前タイヤの力	計算	N
					`Fy`	車両固定の "y" 軸に沿った右前タイヤの力	計算	N
					`Fz`	車両固定の "z" 軸に沿った右前タイヤの力	計算	N
			`RearTires`	`Lft`	`Fx`	車両固定の "x" 軸に沿った左後タイヤの力	計算	N
					`Fy`	車両固定の "y" 軸に沿った左後タイヤの力	計算	N
					`Fz`	車両固定の "z" 軸に沿った左後タイヤの力	計算	N
				`Rght`	`Fx`	車両固定の "x" 軸に沿った右後タイヤの力	計算	N
					`Fy`	車両固定の "y" 軸に沿った右後タイヤの力	計算	N
					`Fz`	車両固定の "z" 軸に沿った右後タイヤの力	計算
		`Drag`	`Fx`			車両固定の "x" 軸に沿って車両 CG にかかる抗力	計算	N
			`Fy`			車両固定の "y" 軸に沿って車両 CG にかかる抗力	計算	N
			`Fz`			車両固定の "z" 軸に沿って車両 CG にかかる抗力	計算	N
		`Grvty`	`Fx`			車両固定の "x" 軸に沿って車両 CG にかかる重力	計算	N
			`Fy`			車両固定の "y" 軸に沿って車両 CG にかかる重力	計算	N
			`Fz`			車両固定の "z" 軸に沿って車両 CG にかかる重力	計算	N
	`Moments`	`Body`	`Mx`			車両固定の "x" 軸を中心とする車両 CG の車体モーメント	`0`	N·m
			`My`			車両固定の "y" 軸を中心とする車両 CG の車体モーメント	計算	N·m
			`Mz`			車両固定の "z" 軸を中心とする車両 CG の車体モーメント	`0`	N·m
		`Drag`	`Mx`			車両固定の "x" 軸を中心とする車両 CG の抗力モーメント	`0`	N·m
			`My`			車両固定の "y" 軸を中心とする車両 CG の抗力モーメント	計算	N·m
			`Mz`			車両固定の "z" 軸を中心とする車両 CG の抗力モーメント	`0`	N·m
		`Ext`	`Mx`			車両固定の "x" 軸を中心とする車両 CG の外部モーメント	`0`	N·m
			`My`			車両固定の "y" 軸を中心とする車両 CG の外部モーメント	計算	N·m
`Mz`			車両固定の "z" 軸を中心とする車両 CG の外部モーメント	`0`	N·m
`Hitch`			`Mx`			ヒッチ位置における、車両固定の "x" 軸を中心とするヒッチモーメント	`0`	N·m
		`My`			ヒッチ位置における、車両固定の "y" 軸を中心とするヒッチモーメント	計算	N·m
		`Mz`			ヒッチ位置における、車両固定の "z" 軸を中心とするヒッチモーメント	`0`	N·m
`FrntAxl`		`Lft`	`Disp`	`x`		車両固定の "x" 軸に沿った左前輪の変位	計算	m
	`y`			車両固定の "y" 軸に沿った左前輪の変位	計算	m
	`z`			車両固定の "z" 軸に沿った左前輪の変位	計算	m
	`Vel`		`xdot`		車両固定の "x" 軸に沿った左前輪の速度	計算	m/s
			`ydot`		車両固定の "y" 軸に沿った左前輪の速度	計算	m/s
			`zdot`		車両固定の "z" 軸に沿った左前輪の速度	`0`	m/s
	`Rght`		`Disp`	`x`		車両固定の "x" 軸に沿った右前輪の変位	計算	m
				`y`		車両固定の "y" 軸に沿った右前輪の変位	計算	m
		`z`		車両固定の "z" 軸に沿った右前輪の変位	計算	m
		`Vel`		`xdot`		車両固定の "x" 軸に沿った右前輪の速度	計算	m/s
			`ydot`		車両固定の "y" 軸に沿った右前輪の速度	計算	m/s
			`zdot`		車両固定の "z" 軸に沿った右前輪の速度	`0`	m/s
	`Steer`	`WhlAngFL`			左前輪ステアリング角度	計算	rad
	`Steer`	`WhlAngFR`			右前輪ステアリング角度	計算	rad
`RearAxl`	`Lft`	`Disp`	`x`		車両固定の "x" 軸に沿った左後輪の変位	計算	m
			`y`		車両固定の "y" 軸に沿った左後輪の変位	計算	m
			`z`		車両固定の "z" 軸に沿った左後輪の変位	計算	m
		`Vel`	`xdot`		車両固定の "x" 軸に沿った左後輪の速度	計算	m/s
			`ydot`		車両固定の "y" 軸に沿った左後輪の速度	計算	m/s
			`zdot`		車両固定の "z" 軸に沿った左後輪の速度	`0`	m/s
	`Rght`	`Disp`	`x`		車両固定の "x" 軸に沿った右後輪の変位	計算	m
			`y`		車両固定の "y" 軸に沿った右後輪の変位	計算	m
			`z`		車両固定の "z" 軸に沿った右後輪の変位	計算	m
		`Vel`	`xdot`		車両固定の "x" 軸に沿った右後輪の速度	計算	m/s
			`ydot`		車両固定の "y" 軸に沿った右後輪の速度	計算	m/s
			`zdot`		車両固定の "z" 軸に沿った右後輪の速度	`0`	m/s
	`Steer`	`WhlAngRL`			左後輪ステアリング角度	計算	rad
	`Steer`	`WhlAngRR`			右後輪ステアリング角度	計算	rad
`Hitch`	`Disp`		`x`		車両固定の "x" 軸に沿った車軸平面からのヒッチのオフセット	入力	m
			`y`		車両固定の "y" 軸に沿った中心平面からのヒッチのオフセット	入力	m
			`z`		車両固定の "z" 軸に沿った、車軸平面からのヒッチのオフセット	入力	m
	`Vel`		`xdot`		車両固定の "x" 軸に沿ったヒッチのオフセット速度	計算	m/s
			`ydot`		車両固定の "y" 軸に沿ったヒッチのオフセット速度	計算	m/s
			`zdot`		車両固定の "z" 軸に沿ったヒッチのオフセット速度	計算	m/s
`Pwr`	`Ext`				加えられる外部動力	計算	W
	`Hitch`				ヒッチによる動力損失	計算	W
	`Drag`				抗力による動力損失	計算	W
`Geom`	`Disp`		`x`		車両固定の "x" 軸に沿った車軸平面からの車両シャシーのオフセット	入力	m
			`y`		車両固定の "y" 軸に沿った中心平面からの車両シャシーのオフセット	入力	m
			`z`		地球固定の "z" 軸に沿った車軸平面からの車両シャシーのオフセット	入力	m
	`Vel`		`xdot`		車両固定の "x" 軸に沿った車両シャシーのオフセット速度	計算	m/s
			`ydot`		車両固定の "y" 軸に沿った車両シャシーのオフセット速度	計算	m/s
			`zdot`		車両固定の "z" 軸に沿った車両シャシーのオフセット速度	`0`	m/s
	`Beta`		`Beta`		車体のスリップ角、β $β = \frac{V_{y}}{V_{x}}$	計算	rad

信号			説明	値	単位
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrFxExt`	外部から加えられる縦方向の動力	計算	W
		`PwrFyExt`	外部から加えられる横方向の動力	計算	W
		`PwrMzExt`	外部から加えられるロールモーメントによる動力	計算	W
		`PwrFwFLx`	左前車軸に加えられる縦方向の動力	計算	W
		`PwrFwFLy`	左前車軸に加えられる横方向の動力	計算	W
		`PwrFwFRx`	右前車軸に加えられる縦方向の動力	計算	W
		`PwrFwFRy`	右前車軸に加えられる横方向の動力	計算	W
		`PwrFwRLx`	左後車軸に加えられる縦方向の動力	計算	W
		`PwrFwRLy`	左後車軸に加えられる横方向の動力	計算	W
		`PwrFwRRx`	右後車軸に加えられる縦方向の動力	計算	W
		`PwrFwRRy`	右後車軸に加えられる横方向の動力	計算	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrFxDrag`	抗力による縦方向の動力	計算	W
		`PwrFyDrag`	抗力による横方向の動力	計算	W
		`PwrMzDrag`	抗力のピッチモーメントによる動力	計算	W
	`PwrStored`	`PwrStoredGrvty`	重力の位置エネルギーの変化率	計算	W
		`PwrStoredxdot`	縦方向の運動エネルギーの変化率	計算	W
		`PwrStoredydot`	横方向の運動エネルギーの変化率	計算	W
		`PwrStoredr`	ヨー回転運動エネルギーの変化率	計算	W

xdot — 縦方向の車両速度
`scalar`

車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の速度 (m/s 単位)。

ydot — 横方向の車両速度
`scalar`

車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の速度 (m/s 単位)。

psi — ヨー
`scalar`

地球固定の "Z" 軸 (ヨー) を中心とする車両固定の座標系の回転で、単位はラジアンです。

r — ヨーレート
`scalar`

車両固定の "z" 軸を中心とする車両の角速度 (ヨーレート)、r (rad/s 単位)。

FzF — 前輪にかかる垂直抗力
`scalar` | `array`

車両固定の "z" 軸に沿って前輪にかかる垂直抗力、Fz_F (N 単位)。

[車両 Track] の設定	説明	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	前車軸にかかる垂直抗力	$F z F = F z_{f}$	スカラー – `1`
`デュアル (四輪)`	前輪にかかる垂直抗力	$F z F = [\begin{matrix} F z_{f l} & F z_{f r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]`

[車両 Track] の設定

説明

変数

信号の次元

シングル (二輪)

前車軸にかかる垂直抗力

$F z F = F z_{f}$

スカラー – 1

デュアル (四輪)

前輪にかかる垂直抗力

$F z F = [\begin{matrix} F z_{f l} & F z_{f r} \end{matrix}]$

配列 – [1x2]

FzR — 後輪にかかる垂直抗力
`scalar` | `array`

車両固定の "z" 軸に沿って後輪にかかる垂直抗力、Fz_R (N 単位)。

[車両 Track] の設定	説明	変数	信号の次元
`シングル (二輪)`	後輪にかかる垂直抗力	$F z R = F z_{r}$	スカラー – `1`
`デュアル (四輪)`	後輪にかかる垂直抗力	$F z R = [\begin{matrix} F z_{r l} & F z_{r r} \end{matrix}]$	配列 – `[1x2]`

[車両 Track] の設定

説明

変数

信号の次元

シングル (二輪)

後輪にかかる垂直抗力

$F z R = F z_{r}$

スカラー – 1

デュアル (四輪)

後輪にかかる垂直抗力

$F z R = [\begin{matrix} F z_{r l} & F z_{r r} \end{matrix}]$

配列 – [1x2]

パラメーター

すべて展開する

オプション

車両 Track — 車輪数
`シングル (二輪)` | `デュアル (四輪)`

Vehicle Dynamics Blockset ライブラリには、縦方向運動、横方向運動、ヨー運動をモデル化する 2 つのタイプの Vehicle Body 3DOF ブロックがあります。

ブロック [車両 Track] の設定実装

ブロック	[車両 Track] の設定	実装
Vehicle Body 3DOF Single Track	`シングル (二輪)`	中心線上の前車軸と後車軸の位置に力が作用します。横方向の負荷は移動しません。
Vehicle Body 3DOF Dual Track	`デュアル (四輪)`	車両の四隅または "ハードポイント" に力が作用します。

Vehicle Body 3DOF Single Track Vehicle Body 3DOF block single track

シングル (二輪)

中心線上の前車軸と後車軸の位置に力が作用します。
横方向の負荷は移動しません。

Vehicle Body 3DOF Dual Track Vehicle Body 3DOF block

デュアル (四輪)

車両の四隅または "ハードポイント" に力が作用します。

車軸の力 — 車軸の力のタイプ
`縦方向の外部速度` | `縦方向の外力` | `外力`

[車軸の力] パラメーターを使用して力のタイプを指定します。

[車軸の力] の設定実装

[車軸の力] の設定	実装
`縦方向の外部速度`	このブロックでは、縦方向の外部速度が準定常状態であると仮定されるため、縦方向の加速度はほぼゼロです。運動が準定常であるため、このブロックはタイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。次を行う場合に、この設定を検討します。バーチャルセンサーの信号データを生成する。動力伝達装置または非線形のタイヤ応答の影響を受けない、概要的なソフトウェア調査を実施する。
`縦方向の外力`	このブロックは、車両の加速または制動に縦方向の外力を使用します。このブロックは、タイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。次を行う場合に、この設定を検討します。横方向運動およびヨー運動を行ったときの縦方向速度の変化を考慮する。縦方向の外部速度ではなく、力によって縦方向の外部運動を指定する。ブロックを、牽引式のアクチュエータ、車輪、ブレーキ、およびヒッチに接続する。
`外力`	このブロックは、車両のステアリング、加速または制動に横方向と縦方向の外力を使用します。このブロックでは、車両運動の計算にステアリング入力を使用しません。横方向と縦方向のスリップを組み合わせた、より正確な非線形スリップを含むタイヤモデルが必要な場合に、この設定を検討します。

縦方向の外部速度

このブロックでは、縦方向の外部速度が準定常状態であると仮定されるため、縦方向の加速度はほぼゼロです。
運動が準定常であるため、このブロックはタイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。
次を行う場合に、この設定を検討します。
- バーチャルセンサーの信号データを生成する。
- 動力伝達装置または非線形のタイヤ応答の影響を受けない、概要的なソフトウェア調査を実施する。

縦方向の外力

このブロックは、車両の加速または制動に縦方向の外力を使用します。
このブロックは、タイヤのスリップ角と線形のコーナリング剛性を使用して、横方向の力を計算します。
次を行う場合に、この設定を検討します。
- 横方向運動およびヨー運動を行ったときの縦方向速度の変化を考慮する。
- 縦方向の外部速度ではなく、力によって縦方向の外部運動を指定する。
- ブロックを、牽引式のアクチュエータ、車輪、ブレーキ、およびヒッチに接続する。

外力

このブロックは、車両のステアリング、加速または制動に横方向と縦方向の外力を使用します。
このブロックでは、車両運動の計算にステアリング入力を使用しません。
横方向と縦方向のスリップを組み合わせた、より正確な非線形スリップを含むタイヤモデルが必要な場合に、この設定を検討します。

入力信号

前輪ステアリング — 入力端子 `WhlAngF`
`on` (既定値) | `off`

入力端子 WhlAngF を作成する場合にオンにします。

外風 — 入力端子 `WindXYZ`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 WindXYZ を作成する場合にオンにします。

外力 — 入力端子 `FExt`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 FExt を作成する場合にオンにします。

外部モーメント — 入力端子 `MExt`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 MExt を作成する場合にオンにします。

後輪ステアリング — 入力端子 `WhlAngR`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 WhlAngR を作成する場合にオンにします。

外部摩擦 — 入力端子 `Mu`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 Mu を作成する場合にオンにします。

ヒッチ力 — 入力端子 `Fh`
`on` (既定値) | `off`

Fh 入力端子を作成する場合にオンにします。

ヒッチモーメント — 入力端子 `Mh`
`on` (既定値) | `off`

入力端子 Mh を作成する場合にオンにします。

縦方向の初期位置 — 入力端子 `X_o`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 X_o を作成する場合にオンにします。

横方向の初期位置 — 入力端子 `Y_o`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 Y_o を作成する場合にオンにします。

縦方向の初期速度 — 入力端子 `xdot_o`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 xdot_o を作成する場合にオンにします。

横方向の初期速度 — 入力端子 `ydot_o`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 ydot_o を作成する場合にオンにします。

初期ヨー角 — 入力端子 `psi_o`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 psi_o を作成する場合にオンにします。

初期ヨーレート — 入力端子 `r_o`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 r_o を作成する場合にオンにします。

気温 — 入力端子 `AirTemp`
`off` (既定値) | `on`

入力端子 AirTemp を作成する場合にオンにします。

縦方向

前車軸の車輪数、NF — 前輪の数
`2` (既定値) | `scalar`

前車軸の車輪数、N_F。この値は無次元です。

後車軸の車輪数、NR — 後輪の数
`2` (既定値) | `scalar`

後車軸の車輪数、N_R。この値は無次元です。

車両の質量、m — 車両の質量
`2000` (既定値) | `scalar`

車両の質量、m (kg 単位)。

重心から前車軸までの縦方向の距離、a — 前車軸の距離
`1.4` (既定値) | `scalar`

車両 CG から前車軸まで水平距離、a (m 単位)。

重心から後車軸までの縦方向の距離、b — 後車軸の距離
`1.6` (既定値) | `scalar`

車両 CG から後車軸まで水平距離、b (m 単位)。

重心から車軸平面までの垂直方向の距離、h — 高さ
`0.35` (既定値) | `scalar`

車軸から上の車両 CG の高さ、h (m 単位)。

重心からヒッチまでの縦方向の距離、dh — CM からヒッチまでの距離
`1` (既定値) | `scalar`

重心からヒッチまでの縦方向の距離、dh (m 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[入力信号] ペインで [ヒッチ力] または [ヒッチモーメント] を選択します。

ヒッチから車軸平面までの縦方向の距離、hh — ヒッチから車軸平面までの距離
`0.2` (既定値) | `scalar`

ヒッチから車軸平面までの垂直方向の距離、hh (m 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[入力信号] ペインで [ヒッチ力] または [ヒッチモーメント] を選択します。

慣性座標系の縦方向の初期位置、X_o — 位置
`0` (既定値) | `scalar`

地球固定の "X" 軸に沿った車両 CG の初期変位 (m 単位)。

縦方向の初期速度、xdot_o — 速度
`0` (既定値) | `scalar`

車両固定の "x" 軸に沿った車両 CG の初期速度 (m/s 単位)。

依存関係

Vehicle Body 3DOF Single Track ブロックまたは Vehicle Body 3DOF Dual Track ブロックでこのパラメーターを有効にするには、[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。

縦方向の外力
外力

横方向

フロントタイヤのコーナリング剛性、Cy_f — 剛性
`12e3` (既定値) | `scalar`

フロントタイヤのコーナリング剛性、Cy_f (N/rad 単位)。

依存関係

Vehicle Body 3DOF Single Track ブロックまたは Vehicle Body 3DOF Dual Track ブロックでこのパラメーターを有効にするには、次を行います。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオフにします。

リアタイヤのコーナリング剛性, Cy_r — 剛性
`11e3` (既定値) | `scalar`

リアタイヤのコーナリング剛性、Cy_r (N/rad 単位)。

依存関係

Vehicle Body 3DOF Single Track ブロックまたは Vehicle Body 3DOF Dual Track ブロックでこのパラメーターを有効にするには、次を行います。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオフにします。

慣性座標系の横方向の初期変位、Y_o — 位置
`0` (既定値) | `scalar`

地球固定の "Y" 軸に沿った車両 CG の初期変位 (m 単位)。

横方向の初期速度、ydot_o — 速度
`0` (既定値) | `scalar`

車両固定の "y" 軸に沿った車両 CG の初期速度 (m/s 単位)。

マッピングされたコーナリング剛性 — 選択
`off` (既定値) | `on`

マッピングされたコーナリング剛性の計算を有効にします。

依存関係

パラメーターを有効にするには、[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。

縦方向の外部速度
縦方向の外力

緩和長ダイナミクスを含む — 緩和長ダイナミクスを有効にする
`on` (既定値) | `off`

緩和長ダイナミクスを有効にします。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオフにします。

幾何学的中心線から重心までの横方向の距離、d — 距離
`0` (既定値) | `scalar`

車両固定の "y" 軸に沿った、幾何学的中心線から重心までの横方向の距離 d (m 単位)。正の値は、車両 CM が幾何学的中心線の右にあることを示します。負の値は、車両 CM が幾何学的中心線の左にあることを示します。

幾何学的中心線からヒッチまでの横方向の距離、hl — 距離
`0` (既定値) | `scalar`

車両固定の "y" 軸に沿った、幾何学的中心線からヒッチまでの横方向の距離、hl (m 単位)。正の値は、ヒッチが幾何学的中心線の右にあることを示します。負の値は、ヒッチが幾何学的中心線の左にあることを示します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[入力信号] ペインで [ヒッチ力] または [ヒッチモーメント] を選択します。

トラック幅 — 幅
`[1.4,1.4]` (既定値) | `1` 行 `2` 列 `vector`

トラック幅、w (m 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[車両 Track] を [デュアル (四輪)] に設定します。

フロントタイヤの緩和長、sigma_f — 緩和長
`.1` (既定値) | `scalar`

フロントタイヤの緩和長、σ_f (m 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車両 Track] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 2 タイヤ、2 車軸
- 4 タイヤ、2 車軸
- 3 タイヤ、3 車軸
- 6 タイヤ、3 車軸
[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
次のいずれかを行います。
- [マッピングされたコーナリング剛性] をオンにします。
- [マッピングされたコーナリング剛性] をオフにして、[緩和長ダイナミクスを含む] をオンにします。

リアタイヤの緩和長、sigma_r — 緩和長
`.1` (既定値) | `scalar`

リアタイヤの緩和長、σ_r (m 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車両 Track] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 2 タイヤ、2 車軸
- 4 タイヤ、2 車軸
- 3 タイヤ、3 車軸
- 6 タイヤ、3 車軸
[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
次のいずれかを行います。
- [マッピングされたコーナリング剛性] をオンにします。
- [マッピングされたコーナリング剛性] をオフにして、[緩和長ダイナミクスを含む] をオンにします。

前車軸スリップ角ブレークポイント、alpha_f_brk — ブレークポイント
`[-.1 .1]` (既定値) | `vector`

前車軸スリップ角ブレークポイント、α_fbrk (rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオンにします。

前車軸のコーナリングデータ、Cy_f_data — ブレークポイント
`[-9e3 9e3]` (既定値) | `vector`

前車軸のコーナリングデータ、Cy_fdata (N/rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオンにします。

後車軸スリップ角ブレークポイント、alpha_r_brk — ブレークポイント
`[-.1 .1]` (既定値) | `vector`

後車軸スリップ角ブレークポイント、α_rbrk (rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオンにします。

後車軸のコーナリングデータ、Cy_r_data — データ
`[-9e3 9e3]` (既定値) | `vector`

後車軸のコーナリングデータ、Cy_rdata (N/rad 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[マッピングされたコーナリング剛性] をオンにします。

ヨー

ヨー極慣性、Izz — 慣性
`4000` (既定値) | `scalar`

ヨー極慣性 (kg*m^2 単位)。

初期ヨー角、psi_o — Psi 回転
`0` (既定値) | `scalar`

地球固定の "Z" 軸 (ヨー) を中心とする車両固定座標系の回転 (rad 単位)。

初期ヨーレート、r_o — ヨーレート
`0` (既定値) | `scalar`

車両固定の "z" 軸を中心とする車両の初期角速度 (ヨーレート) (rad/s 単位)。

空力

縦方向抵抗領域、Af — 車両の有効断面積
`2` (既定値) | `scalar`

車両にかかる空力抵抗力を計算するための車両の有効断面積、A_f (m² 単位)。

縦方向空気抵抗係数、Cd — 空気抵抗係数
`.3` (既定値) | `scalar`

空気抵抗係数、C_d。この値は無次元です。

縦方向揚力係数、Cl — 空気の揚力係数
`.1` (既定値) | `scalar`

空気の揚力係数、C_l。この値は無次元です。

縦方向抵抗ピッチングモーメント、Cpm — ピッチング抗力
`.1` (既定値) | `scalar`

縦方向抵抗ピッチングモーメント係数、C_pm。この値は無次元です。

相対風角度ベクトル、beta_w — 風角度
`[0:0.01:0.3]` (既定値) | `vector`

相対風角度ベクトル、β_w (rad 単位)。

横力係数ベクトル、Cs — 横力係数
`[0:0.03:0.9]` (既定値) | `vector`

横力係数ベクトル係数、C_s。この値は無次元です。

ヨーモーメント係数ベクトル、Cym — ヨーモーメントの抗力
`[0:0.01:0.3]` (既定値) | `vector`

ヨーモーメント係数ベクトル、C_ym。この値は無次元です。

環境

絶対圧力、Pabs — 圧力
`101325` (既定値) | `scalar` | `scalar`

環境の絶対圧力、P_abs (Pa 単位)。

気温、Tair — 温度
`273` (既定値) | `scalar`

環境の絶対温度、T (K 単位)。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[気温] をオフにします。

重力加速度、g — 重力
`9.81` (既定値) | `scalar`

重力加速度、g (m/s^2 単位)。

定格摩擦のスケーリング係数、mu — 摩擦のスケール係数
`1` (既定値) | `scalar`

定格摩擦のスケール係数、μ。この値は無次元です。

依存関係

Vehicle Body 3DOF Single Track ブロックまたは Vehicle Body 3DOF Dual Track ブロックでこのパラメーターを有効にするには、次を行います。

[車軸の力] を次のいずれかのオプションに設定します。
- 縦方向の外部速度
- 縦方向の外力
[外部摩擦] をオフにします。

シミュレーション

縦方向の速度許容誤差、xdot_tol — 許容誤差
`.01` (既定値) | `scalar`

縦方向の速度許容誤差 (m/s 単位)。

定格垂直抗力、Fznom — 垂直抗力
`5000` (既定値) | `scalar`

定格垂直抗力 (N 単位)。

依存関係

縦方向の外部速度
縦方向の外力

車軸平面からの幾何学的に縦方向のオフセット、longOff — 縦方向のオフセット
`0` (既定値) | `scalar`

車体固定の "x" 軸に沿った車軸平面からの車両シャシーのオフセット (m 単位)。3D 可視化エンジンを使用しており、車両 CG に依存せずにシャシーを検出する場合は、このオフセットの使用を検討します。

中心平面からの幾何学的に横方向のオフセット、latOff — 横方向のオフセット
`0` (既定値) | `scalar`

車体固定の "y" 軸に沿った中心平面からの車両シャシーのオフセット (m 単位)。3D 可視化エンジンを使用しており、車両 CG に依存せずにシャシーを検出する場合は、このオフセットの使用を検討します。

車軸平面からの幾何学的に垂直方向のオフセット、vertOff — 垂直方向のオフセット
`0` (既定値) | `scalar`

車体固定の "z" 軸に沿った車軸平面からの車両シャシーのオフセット (m 単位)。3D 可視化エンジンを使用しており、車両 CG に依存せずにシャシーを検出する場合は、このオフセットの使用を検討します。

オイラー角のラップ、wrapAng — 選択
`off` (既定値) | `on`

オイラー角を範囲 [-pi, pi] にラップします。車両の操縦による車両のヨー回転がこの範囲外になる可能性がある場合、次を行うときにはこのパラメーターをオフにすることを検討してください。

車両のヨー回転の合計を追跡する。
車両の状態推定器の不連続性を回避する。

参照

[1] Gillespie, Thomas. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers (SAE), 1992.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2018a で導入

参考

Vehicle Body 3DOF Longitudinal | Vehicle Body 6DOF | Vector Concatenate

トピック

Vehicle Dynamics Blockset の座標系

Vehicle Body 3DOF

説明

理論

例

3 車軸トレーラーを牽引する 3 車軸トラクター

2 車軸トレーラーを牽引する 2 車軸トラクター

端子

入力

WhlAngF — 前輪ステアリング角度 scalar | array

依存関係

WhlAngR — 後輪ステアリング角度 scalar | array

依存関係

xdotin — 縦方向の速度 scalar

依存関係

FwF — 前輪にかかる合計力 scalar | array

依存関係

FwR — 後輪にかかる合計力 scalar | array

依存関係

FExt — 車両 CG にかかる外力 array

依存関係

MExt — 車両 CG を中心とする外部モーメント array

依存関係

Fh — 車体にかかるヒッチ力 array

依存関係

Mh — 車体を中心とするヒッチ モーメント array

依存関係

WindXYZ — 風速 array

依存関係

Mu — タイヤの摩擦係数 scalar

依存関係

AirTemp — 周囲の気温 scalar

依存関係

X_o — 縦方向の初期位置 scalar

依存関係

Y_o — 横方向の初期位置 scalar

依存関係

xdot_o — 縦方向の初期位置 scalar

依存関係

ydot_o — 横方向の初期位置 scalar

依存関係

psi_o — 初期ヨー角 scalar

依存関係

r_o — 初期ヨー レート scalar

依存関係

出力

Info — バス信号 バス

xdot — 縦方向の車両速度 scalar

ydot — 横方向の車両速度 scalar

psi — ヨー scalar

r — ヨー レート scalar

FzF — 前輪にかかる垂直抗力 scalar | array

FzR — 後輪にかかる垂直抗力 scalar | array

パラメーター

車両 Track — 車輪数 シングル (二輪) | デュアル (四輪)

車軸の力 — 車軸の力のタイプ 縦方向の外部速度 | 縦方向の外力 | 外力

前輪ステアリング — 入力端子 WhlAngF on (既定値) | off

外風 — 入力端子 WindXYZ off (既定値) | on

外力 — 入力端子 FExt off (既定値) | on

外部モーメント — 入力端子 MExt off (既定値) | on

後輪ステアリング — 入力端子 WhlAngR off (既定値) | on

外部摩擦 — 入力端子 Mu off (既定値) | on

ヒッチ力 — 入力端子 Fh on (既定値) | off

ヒッチ モーメント — 入力端子 Mh on (既定値) | off

縦方向の初期位置 — 入力端子 X_o off (既定値) | on

横方向の初期位置 — 入力端子 Y_o off (既定値) | on

縦方向の初期速度 — 入力端子 xdot_o off (既定値) | on

横方向の初期速度 — 入力端子 ydot_o off (既定値) | on

初期ヨー角 — 入力端子 psi_o off (既定値) | on

初期ヨー レート — 入力端子 r_o off (既定値) | on

気温 — 入力端子 AirTemp off (既定値) | on

前車軸の車輪数、NF — 前輪の数 2 (既定値) | scalar

後車軸の車輪数、NR — 後輪の数 2 (既定値) | scalar

車両の質量、m — 車両の質量 2000 (既定値) | scalar

重心から前車軸までの縦方向の距離、a — 前車軸の距離 1.4 (既定値) | scalar

重心から後車軸までの縦方向の距離、b — 後車軸の距離 1.6 (既定値) | scalar

重心から車軸平面までの垂直方向の距離、h — 高さ 0.35 (既定値) | scalar

重心からヒッチまでの縦方向の距離、dh — CM からヒッチまでの距離 1 (既定値) | scalar

依存関係

ヒッチから車軸平面までの縦方向の距離、hh — ヒッチから車軸平面までの距離 0.2 (既定値) | scalar

依存関係

WhlAngF — 前輪ステアリング角度
`scalar` | `array`

WhlAngR — 後輪ステアリング角度
`scalar` | `array`

xdotin — 縦方向の速度
`scalar`

FwF — 前輪にかかる合計力
`scalar` | `array`

FwR — 後輪にかかる合計力
`scalar` | `array`

FExt — 車両 CG にかかる外力
`array`

MExt — 車両 CG を中心とする外部モーメント
`array`

Fh — 車体にかかるヒッチ力
`array`

Mh — 車体を中心とするヒッチモーメント
`array`

WindXYZ — 風速
`array`

Mu — タイヤの摩擦係数
`scalar`

AirTemp — 周囲の気温
`scalar`

X_o — 縦方向の初期位置
`scalar`

Y_o — 横方向の初期位置
`scalar`

xdot_o — 縦方向の初期位置
`scalar`

ydot_o — 横方向の初期位置
`scalar`

psi_o — 初期ヨー角
`scalar`

r_o — 初期ヨーレート
`scalar`

Info — バス信号
バス

xdot — 縦方向の車両速度
`scalar`

ydot — 横方向の車両速度
`scalar`

psi — ヨー
`scalar`

r — ヨーレート
`scalar`

FzF — 前輪にかかる垂直抗力
`scalar` | `array`

FzR — 後輪にかかる垂直抗力
`scalar` | `array`

車両 Track — 車輪数
`シングル (二輪)` | `デュアル (四輪)`

車軸の力 — 車軸の力のタイプ
`縦方向の外部速度` | `縦方向の外力` | `外力`

前輪ステアリング — 入力端子 `WhlAngF`
`on` (既定値) | `off`

外風 — 入力端子 `WindXYZ`
`off` (既定値) | `on`

外力 — 入力端子 `FExt`
`off` (既定値) | `on`

外部モーメント — 入力端子 `MExt`
`off` (既定値) | `on`

後輪ステアリング — 入力端子 `WhlAngR`
`off` (既定値) | `on`

外部摩擦 — 入力端子 `Mu`
`off` (既定値) | `on`

ヒッチ力 — 入力端子 `Fh`
`on` (既定値) | `off`

ヒッチモーメント — 入力端子 `Mh`
`on` (既定値) | `off`

縦方向の初期位置 — 入力端子 `X_o`
`off` (既定値) | `on`

横方向の初期位置 — 入力端子 `Y_o`
`off` (既定値) | `on`

縦方向の初期速度 — 入力端子 `xdot_o`
`off` (既定値) | `on`

横方向の初期速度 — 入力端子 `ydot_o`
`off` (既定値) | `on`

初期ヨー角 — 入力端子 `psi_o`
`off` (既定値) | `on`

初期ヨーレート — 入力端子 `r_o`
`off` (既定値) | `on`

気温 — 入力端子 `AirTemp`
`off` (既定値) | `on`

前車軸の車輪数、NF — 前輪の数
`2` (既定値) | `scalar`

後車軸の車輪数、NR — 後輪の数
`2` (既定値) | `scalar`

車両の質量、m — 車両の質量
`2000` (既定値) | `scalar`

重心から前車軸までの縦方向の距離、a — 前車軸の距離
`1.4` (既定値) | `scalar`

重心から後車軸までの縦方向の距離、b — 後車軸の距離
`1.6` (既定値) | `scalar`

重心から車軸平面までの垂直方向の距離、h — 高さ
`0.35` (既定値) | `scalar`

重心からヒッチまでの縦方向の距離、dh — CM からヒッチまでの距離
`1` (既定値) | `scalar`

ヒッチから車軸平面までの縦方向の距離、hh — ヒッチから車軸平面までの距離
`0.2` (既定値) | `scalar`

慣性座標系の縦方向の初期位置、X_o — 位置
`0` (既定値) | `scalar`

縦方向の初期速度、xdot_o — 速度
`0` (既定値) | `scalar`

フロントタイヤのコーナリング剛性、Cy_f — 剛性
`12e3` (既定値) | `scalar`

リアタイヤのコーナリング剛性, Cy_r — 剛性
`11e3` (既定値) | `scalar`

慣性座標系の横方向の初期変位、Y_o — 位置
`0` (既定値) | `scalar`

横方向の初期速度、ydot_o — 速度
`0` (既定値) | `scalar`

マッピングされたコーナリング剛性 — 選択
`off` (既定値) | `on`

緩和長ダイナミクスを含む — 緩和長ダイナミクスを有効にする
`on` (既定値) | `off`

幾何学的中心線から重心までの横方向の距離、d — 距離
`0` (既定値) | `scalar`

幾何学的中心線からヒッチまでの横方向の距離、hl — 距離
`0` (既定値) | `scalar`

トラック幅 — 幅
`[1.4,1.4]` (既定値) | `1` 行 `2` 列 `vector`

フロントタイヤの緩和長、sigma_f — 緩和長
`.1` (既定値) | `scalar`

リアタイヤの緩和長、sigma_r — 緩和長
`.1` (既定値) | `scalar`

前車軸スリップ角ブレークポイント、alpha_f_brk — ブレークポイント
`[-.1 .1]` (既定値) | `vector`

前車軸のコーナリングデータ、Cy_f_data — ブレークポイント
`[-9e3 9e3]` (既定値) | `vector`

後車軸スリップ角ブレークポイント、alpha_r_brk — ブレークポイント
`[-.1 .1]` (既定値) | `vector`

後車軸のコーナリングデータ、Cy_r_data — データ
`[-9e3 9e3]` (既定値) | `vector`

ヨー極慣性、Izz — 慣性
`4000` (既定値) | `scalar`

初期ヨー角、psi_o — Psi 回転
`0` (既定値) | `scalar`

初期ヨーレート、r_o — ヨーレート
`0` (既定値) | `scalar`

縦方向抵抗領域、Af — 車両の有効断面積
`2` (既定値) | `scalar`

縦方向空気抵抗係数、Cd — 空気抵抗係数
`.3` (既定値) | `scalar`

縦方向揚力係数、Cl — 空気の揚力係数
`.1` (既定値) | `scalar`

縦方向抵抗ピッチングモーメント、Cpm — ピッチング抗力
`.1` (既定値) | `scalar`

相対風角度ベクトル、beta_w — 風角度
`[0:0.01:0.3]` (既定値) | `vector`

横力係数ベクトル、Cs — 横力係数
`[0:0.03:0.9]` (既定値) | `vector`

ヨーモーメント係数ベクトル、Cym — ヨーモーメントの抗力
`[0:0.01:0.3]` (既定値) | `vector`

絶対圧力、Pabs — 圧力
`101325` (既定値) | `scalar` | `scalar`

気温、Tair — 温度
`273` (既定値) | `scalar`

重力加速度、g — 重力
`9.81` (既定値) | `scalar`