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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › MATLAB论坛 › 使用ODE45求解齿轮系统动力学方程后结果发散
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使用ODE45求解齿轮系统动力学方程后结果发散

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发表于 2021-3-5 11:07 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
1.1参数定义及动力学方程降阶2 |- j7 J* C: {! Z/ X1 X/ F
function [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)$ u8 [% v8 J& Y" X
t
( F: d; l3 X- l2 G2 I) Zbeita=26; & ]4 E( ?. |7 ~% R+ a
mn=0.004;& {- k9 C& h' e+ b, [. s
z1=46;                       
/ @5 T  Y; H4 q5 b9 A) l0 |z2=43;                       # U9 l# E- s" }  ]7 ~. c
z3=122;                     9 w5 H& \' O; x' E8 e3 l: u
T_in=200;) y; L3 U! {9 Z% t7 K
T_out=80;4 @6 ~8 h6 J4 I# ]
roug1=7.8E3;            
: D# Y) ^7 g* R. kroug2=7.8E3;            
- c& y" b: P  F9 }roug3=7.8E3;            4 W2 J6 J" T* ~3 ~, A+ y
alphan=20;                                                   
3 [7 x% a- ?5 S1 E. A9 O# ^( }alphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      2 m5 D7 H; {' b9 r6 N2 W* H( C
d1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  . y. _! L+ d6 _
db1=d1*cosd(alphat)/1000;                    
1 F9 H+ O! d% ?. [" s: w/ ld2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  ! P5 P  R, t5 k+ \+ K
db2=d2*cosd(alphat)/1000;                      U  R6 s% c( O; L1 u1 M3 I
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  & O* V4 U, ]- y/ u' A
db3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 
0 W8 n" c, a5 [4 I: Z3 Xbp1=116/1000;                                       
, D# a, L, p: B9 Nbp2=116/1000;                                       
* Z! n3 [! q- F9 [8 S5 ]- p: fbp3=116/1000;                                       
0 F0 T: M5 Y% kbp=116/1000;
6 V2 L0 v, F7 U. o1 j% \I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  & N% s( x& ~/ ^; y# I
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  + f! P9 [' q. p' z
I3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  & ]8 ]* `7 r, K$ E3 Z5 V
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                
7 K9 }. M! K* ]- d+ S+ am2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                              
2 }0 M3 ~9 ?: E5 b1 Mm3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                  
6 m, F# Z+ [0 V+ W6 ~r1=d1*cosd(alphat)/2;                                          0 u& b% F  U# @5 m9 ~# A- Y5 A( B
r2=d2*cosd(alphat)/2;                                          
# q; \/ B( z/ R# [8 Mr3=d3*cosd(alphat)/2;                                          
( v$ o6 a, R" |$ N+ Z9 H$ d: S, tfai_sp1x=90;/ c; r) o$ s2 A0 b* W
fai_sp1y=0;$ L9 a. C! x. \( Q- u
fai_p1rx=-130;
. t. a' }. S/ T  E/ V. H& Hfai_p1ry=-220;
4 U; m  l# Z$ C; x0 l) ekesaiz=0.05;, X& N  g7 p# M6 }6 _
kesain=0.07;5 d' n# h) x8 v3 h
kp1x=1e8;6 J/ |  _* @2 Q$ q' e: c, ^
kp1y=kp1x;
9 Q( D0 U1 G! j' `cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
. k- p! \; k( j$ N0 D7 Acp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
- a9 B# U7 r; Q! N- h/ wksx=1e8;
& g, V; s, }$ }/ Bksy=1e8;                                   
' Y5 I4 ?9 j  O* q- G8 j$ ycsx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
# S& x9 M+ G) h5 Hcsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);& o" X- k$ o" o+ M" [; V/ A
krx=1e8;
' H3 j; k5 a8 S/ y4 t% m& Tkry=krx;
3 \% v# P5 s  kcrx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   
0 c. C. q1 L) O, K* N) tcry=crx;) `+ ]* F; V! {, \
Tmesh=2*pi/z1;
/ s2 r0 G' }+ C1 J3 `2 ?kp1r =1e6;4 v  n( d: P/ j
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);/ K5 o* m$ P) u% ^0 S
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                 
8 s. i& Z& I2 T9 M, f) b+ |%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！1 h; h' R4 t7 H0 R8 m, s+ x4 D
esp1=1e-6;5 t1 V2 U% {# H, }- k: S9 A# G
ep1r=1e-6;
; x. K6 r) Q% e# p: Ddelta_sp1=((x(1)-x(7))*cosd(fai_sp1x)+(x(3)-x(9))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(5)+r2*x(11))*cosd(beita)+esp1;& @$ w' m! R( E- B
delta_sp11=((x(2)-x(8))*cosd(fai_sp1x)+(x(4)-x(10))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(6)+r2*x(12))*cosd(beita)+esp1;
, s0 j( K, b- T3 u! Gdelta_p1r=((x(7)-x(13))*cosd(fai_p1rx)+(x(9)-x(15))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(17)-r2*x(11))*sind(beita)-ep1r;
$ K5 E! c- R' I; Fdelta_p11r=((x(8)-x(14))*cosd(fai_p1rx)+(x(10)-x(16))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(18)-r2*x(12))*sind(beita)-ep1r;" s1 m/ Y$ S1 l* Q& [
%%%%%%%%%%动力学方程: o4 q5 w, M0 m# c* P. `1 f
dx=zeros(18,1);8 I5 {6 w* |& g0 i% ?/ T2 @
dx(1)=x(2);6 C5 u. }! W8 ~0 w* B2 w3 F1 f- v0 ]
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;$ A8 G* m+ E. H+ a! F- w
dx(3)=x(4);
- n3 e: _* M/ X! Mdx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;
5 I. _- T6 j$ R8 w% Y. mdx(5)=x(6);
6 f* c! I( r! g5 Kdx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
1 a8 q: V% F) k. m- u8 kdx(7)=x(8);, R, t4 D& r! Z1 H
dx(8)=((-300*cosd(fai_sp1x)+200*cosd(fai_p1rx)-(cp1x*x(8))-kp1x*x(7)+(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x)-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m2;                %第一个行星齿轮x方向( s* N$ o+ `9 q
dx(9)=x(10);4 g( v( m$ H7 E# B
dx(10)=((-300*cosd(fai_sp1y)+200*cosd(fai_p1ry)-(cp1y*x(10))-kp1y*x(9)+(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m2;                 %第一个行星齿轮y方向* u9 j1 w( z) i' U0 h
dx(11)=x(12);( z3 S* ?7 f6 B7 b- m8 p8 t
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;  \, d) S  Y: R- |7 j% D6 Z
dx(13)=x(14);
' Q0 o! @8 m+ f" ]dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;; G* g* d# [5 z; N3 v6 F) v% t! v4 Z
dx(15)=x(16);
1 |1 V( \7 P8 A: N% M# a4 a" E8 R: Y6 l5 Idx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;6 y5 n) j7 P4 n5 r9 X  Q
dx(17)=x(18);+ h; c$ g$ p9 q5 M8 g/ {5 l0 m
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;
- x4 r! U. ^# q: r5 B/ q7 _1 P% c& c6 I) q4 L8 R; ^
# k; C2 O* F4 y3 w# j

$ j4 T: d( c  o0 p0 p1.2 ode程序' x5 l2 E" T  z) C( |  Q
clc;0 n/ e# |+ }. g  F
clear all% O! H1 G4 _9 Z4 j- W1 m
x0=zeros(18 ,1). ?+ k" `3 r. c  @0 _- H
[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);4 j' p) Z4 f+ y+ x; z1 d) `9 l
figure
6 B, |3 C1 A$ F  b" u9 M9 |plot(t,x(:,1))" y$ o' s7 j1 A
1 s# o( E5 J# O: Y' ^

1 ?4 X. ^2 O! L3.绘图结果如下，为什么画出来是一条直线，而且图中结果没有计算到规定的时间, \4 m$ z# p  ?# x. _. i' c
; ]: v/ C! J$ `. ~2 E" l
1 ^) R- R7 m0 X6 K
$ y3 x: o- y9 N9 I( {1 R

! [+ A9 K) }. }* c0 V% w* G
+ N9 h; \/ h9 d# v0 l& U

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Uifhjvv

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2#
发表于 2021-3-5 11:19 | 只看该作者
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IBB-EUT

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3#
发表于 2021-3-5 13:25 | 只看该作者
你这个自定义函数不完整吧，找不到对 ksp1 这个变量的有效赋值，csp1等等需要调用ksp1的赋值也没法做

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shuddkk

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4#
发表于 2021-3-5 13:37 | 只看该作者
function [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)
# e( S0 B7 b* F# l) L: St; A1 }, t1 }: r: X$ J8 N8 ]' l
beita=26;/ g. k5 T9 t1 B# c# {" l' z
mn=0.004;
3 V* |: M$ F8 v  L& [z1=46;
9 a: N; K; v1 L2 W! }z2=43;
( H- t6 R6 F- ]  Nz3=122;7 Q7 e" ~1 n+ E8 g  T6 a  c. V
T_in=200;
1 o' c8 `; C$ ~6 k' m+ fT_out=80;
! c# C  O* `4 r+ \: k  q8 ^roug1=7.8E3;
5 c/ R, `: J) \5 j) ^, Vroug2=7.8E3;
3 o* m3 Z. }' Wroug3=7.8E3;- ?- O) W* B5 D( B- d  E/ r9 T1 A% ^
alphan=20;" `# \( m; X1 ]- ~- K7 @; n
alphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));
  d0 P5 b6 V2 Y3 \$ x& J, S5 d9 yd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;- H: V+ u" ]1 E! ?! E  z8 b, z
db1=d1*cosd(alphat)/1000;5 s6 q) `# h) a3 e. R
d2=z2*mn/cosd(beita)/1000;) l* g6 V5 A0 Y+ }
db2=d2*cosd(alphat)/1000;
8 r' [$ t! d* Kd3=z3*mn/cosd(beita)/1000;6 R9 b1 B: T8 S) K, W4 L
db3=d3*cosd(alphat)/1000;
- y2 Y) F, ^3 j; J; H% lbp1=116/1000;9 x( i+ J$ w4 i3 U
bp2=116/1000;. O/ w9 Q2 V4 a9 `
bp3=116/1000;- p" C5 m2 x- ?4 `) {
bp=116/1000;$ ^# p  v% `0 I# U
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;3 J+ t1 x* p/ ]
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;5 U! [, i5 i! J2 r0 B  ?; S
I3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;- N2 R. T. p& G- O" m+ I" S) o( b. N
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;3 u- }$ D6 C( q+ A
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;
- ^+ A. s/ k8 am3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;
+ U, l+ r  P* C, q5 ?5 Zr1=d1*cosd(alphat)/2;# F' f8 W! T$ c( ~7 v  K
r2=d2*cosd(alphat)/2;) I4 a( A1 |, A; ]0 L/ E- o
r3=d3*cosd(alphat)/2;  i$ u) H! Q, r2 z" d8 X' d
fai_sp1x=90;, x" y* X) l1 l2 |& K0 ]
fai_sp1y=0;$ V8 ]' j' w1 ~, e% {8 K
fai_p1rx=-130;
  N* ?8 ^- g, h! g- lfai_p1ry=-220;
7 E$ w. r+ r/ R2 y+ S5 h+ Ckesaiz=0.05;
. J; y% t4 g; o# w  b7 H0 a! s* Rkesain=0.07;) O0 y; q0 \% k% v
ksp1 =1e6;5 p: v) j- \9 s) h6 z
kp1r =1e6;& J- o. x" `. K9 M# h) l! L
kp1x=1e8;
' ?6 i; m( s7 Akp1y=kp1x;- y! |) {: O2 G7 ~& I; S
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);% Y' y4 k3 f( T; L
cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);+ r2 y6 S* Y0 k4 i) E4 i
ksx=1e8;8 o4 k' X4 P, q, U
ksy=1e8;, E- d  G8 Z' n1 _8 t3 T, D
csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);  D# x# ]7 G. l
csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
8 U* z9 f6 J3 ]$ E1 b+ I8 U1 {krx=1e8;
( E1 B4 R- V: }kry=krx;9 H" n% z9 m9 o: B; ~4 A& I
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);
! F% z1 g9 _8 B% u4 ^! Gcry=crx;
2 Q$ ]: V  l5 j. E2 ZTmesh=2*pi/z1;5 p# m0 K- ~+ C
kp1r =1e6;
- V5 K) |* d5 N' Q+ s0 X- M. Scsp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);6 P$ R9 _/ t- B* r6 U  e
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);
7 h6 O/ ^/ i9 l- T- J%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！/ z& m; f- A6 l
esp1=1e-6;- u' Q4 u! s9 t" a: Y1 u0 l
ep1r=1e-6;
4 H% m* h* S' c! T$ w7 q& hdelta_sp1=((x(1)-x(7))*cosd(fai_sp1x)+(x(3)-x(9))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(5)+r2*x(11))*cosd(beita)+esp1;
! H, L. N# ~2 R5 A  R6 q) Fdelta_sp11=((x(2)-x(8))*cosd(fai_sp1x)+(x(4)-x(10))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(6)+r2*x(12))*cosd(beita)+esp1;
3 |0 I) b) s- o4 N+ Y! W) Xdelta_p1r=((x(7)-x(13))*cosd(fai_p1rx)+(x(9)-x(15))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(17)-r2*x(11))*sind(beita)-ep1r;
( E0 `4 g* w& s2 X1 \' `delta_p11r=((x(8)-x(14))*cosd(fai_p1rx)+(x(10)-x(16))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(18)-r2*x(12))*sind(beita)-ep1r;
2 W+ }! O3 `  {1 p9 x4 |- A%%%%%%%%%%动力学方程
7 |4 s9 t' j5 Y$ D* b7 qdx=zeros(18,1);2 X2 c- x. f7 t7 Z, {
dx(1)=x(2);
& d, K, y9 ^7 b8 g# Xdx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;: `  ~5 l7 A+ ~  g. |3 L0 m
dx(3)=x(4);4 X2 N! k$ W; s4 ^0 ?* d( }7 b) q
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;. g& S4 E6 G, p$ v: \  U
dx(5)=x(6);! @* l( g' \+ x0 v0 x8 _: a4 P
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;. x  U' c0 j" x5 K$ [
dx(7)=x(8);5 r  R$ G0 O7 T7 W
dx(8)=((-300*cosd(fai_sp1x)+200*cosd(fai_p1rx)-(cp1x*x(8))-kp1x*x(7)+(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x)-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m2;                %第一个行星齿轮x方向
  h, {. o7 i( v7 I; v- [/ d, Odx(9)=x(10);
% G% l- k, n) A& y4 Kdx(10)=((-300*cosd(fai_sp1y)+200*cosd(fai_p1ry)-(cp1y*x(10))-kp1y*x(9)+(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m2;                 %第一个行星齿轮y方向5 [4 f: `. `( H8 |5 x' d
dx(11)=x(12);# d7 e4 M  p; @- D& `. o5 ?1 W
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;% y& Q( V) P/ Q5 [5 s: }. q& c% Q
dx(13)=x(14);; ]) N9 o; w9 V4 H, _
dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;
- n3 w6 j0 O% O! Odx(15)=x(16);% A: ~. R' t# l! e- @6 R) M
dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;
; u. ~6 \8 U* K9 D8 xdx(17)=x(18);; E  w+ r! V% }& B  e
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;

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lkk

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发表于 2021-3-9 20:18 | 只看该作者
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