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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4 ~9 C" l- i/ Q1 Y. v- k& _
function [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)! k) ~" H. N" Q; J& N
t: V: ~  b1 {1 I& O' l
beita=26; ; b% l8 ?3 N" i
mn=0.004;
- K+ q! S0 n, o4 t/ w. Nz1=46;                       2 s! y/ l! y* e' E( y
z2=43;                       4 K1 h- V7 T) l' D+ l
z3=122;                     
6 q: a8 v% \( U1 A* D# L" R% X7 aT_in=200;
- W9 x# H: n% ]4 R% S8 fT_out=80;/ @; Y+ x' j$ F0 n
roug1=7.8E3;            0 Q: {8 F" k) L, P
roug2=7.8E3;            
3 Q6 m9 q) b. W' l) A( Proug3=7.8E3;            
$ w  Q; X( ?& _% C0 M: nalphan=20;                                                   
5 D2 E5 C# G5 C4 j! e% G) walphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      
; o0 h! n* B  v- C6 Zd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  . |4 Y( T8 t4 s4 i5 K* k) ~
db1=d1*cosd(alphat)/1000;                      z! a3 q4 H1 D8 }8 n
d2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  6 }: a9 U  m9 U" E5 `  X) M* }
db2=d2*cosd(alphat)/1000;                    7 M8 R% u( a+ @6 t+ n
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  4 x; @5 k+ L6 F: n. `  m7 B' c. A
db3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 
) M" Z9 ~! B6 ?; v+ Ebp1=116/1000;                                        8 d0 F  O* Z* X& H: ]
bp2=116/1000;                                        # t$ P! P% @. }: W* q
bp3=116/1000;                                       
' v! S2 ?) t1 ~+ T; b! m) y" Nbp=116/1000;* R2 l' u$ \* X1 ~8 V
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  4 k) [7 m4 S* r, l0 J) D
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  
$ g$ c/ `' A! `1 l; W! XI3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  7 |- B+ Z+ F% U4 `( O& J
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                9 r/ ^: Q- k* [) {
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                               6 o7 F; W% @' b" z
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                   3 z6 }: \0 @- D) u& W) _
r1=d1*cosd(alphat)/2;                                          
7 E, W" M* D, L! J! {5 Dr2=d2*cosd(alphat)/2;                                          
; |3 I: I5 F7 @4 b) l/ u+ nr3=d3*cosd(alphat)/2;                                          * J# `) V& J' l/ _
fai_sp1x=90;
: W3 \: d% k/ M3 Q* J4 T8 yfai_sp1y=0;( I/ O! J: a  U% e- \
fai_p1rx=-130;" y, e1 S2 V2 w5 c( U
fai_p1ry=-220;' m* q7 Y! D# j3 i
kesaiz=0.05;
2 o* I' X7 F. ]- \9 ^' X$ qkesain=0.07;$ V) @( [- l! `7 Y" L+ S  Z
kp1x=1e8;
% h2 h% D) k+ E5 T; {$ M# zkp1y=kp1x;
+ v; v, f$ Y$ o- e0 Xcp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);4 w- t( o, f& j7 y, A0 Z0 S
cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
1 r0 m& K0 b4 F" s' Yksx=1e8;" Y, P7 r4 I6 O$ l( O4 @' T& M
ksy=1e8;                                   
0 |, R- r: S6 G0 L. R# vcsx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
+ N3 l- t. t+ S& i/ |/ W+ h' ^csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
0 O1 x1 D* _, c. H& Qkrx=1e8;
  @; D4 U5 ^( n/ n0 `kry=krx;
0 f" V' d5 Q8 i. k! j3 y- qcrx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   
* r6 S" w) ?3 F/ d8 ucry=crx;# V: O! r0 O4 X0 A
Tmesh=2*pi/z1;( l) T0 N- m) A0 b- N* A( Q8 Q. a
kp1r =1e6;9 |2 ]2 M2 q$ }6 [# G- Z. G+ G
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);
! u1 W; D& f# i% k  }0 J9 j5 Ycp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                 
3 Z' \/ K7 ?7 v1 x%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！
$ f# J1 R6 f' |: Fesp1=1e-6;
5 y* d6 u4 }; q# U/ lep1r=1e-6;) V+ m1 e: G- N
delta_sp1=((x(1)-x(7))*cosd(fai_sp1x)+(x(3)-x(9))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(5)+r2*x(11))*cosd(beita)+esp1;9 ~& `4 ]8 ^& t" m( A
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;
4 x" k; ?# o  _6 A' J1 o0 O9 ddelta_p1r=((x(7)-x(13))*cosd(fai_p1rx)+(x(9)-x(15))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(17)-r2*x(11))*sind(beita)-ep1r;
) r# W" b3 p' |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;
& Z8 ?7 @6 h* O0 C# U8 w7 n%%%%%%%%%%动力学方程
0 p9 P9 C, V2 c7 h. udx=zeros(18,1);
9 r9 a; E, s% p. `3 k9 p# Mdx(1)=x(2);" z/ V, X' W7 V
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;( d8 D8 N5 R9 e+ d1 s! n
dx(3)=x(4);8 r4 v3 C7 z: W- r4 `$ p6 s
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;" l. e  J  U$ M
dx(5)=x(6);2 F0 @  w/ f4 k8 L( w' h
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;- c" g: ^; [4 |, M5 P* A8 ]
dx(7)=x(8);8 k$ l% p, e5 @9 V
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
8 e7 f* U2 B8 o6 O+ O6 W7 i# Bdx(9)=x(10);- ^1 U: m6 d; Q/ \
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4 \  A! ~0 r/ Q6 }
dx(11)=x(12);+ c: S* P8 N- k) d' Q7 V6 v, w
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;! z% p% |9 ]* y& {0 u! O5 b
dx(13)=x(14);1 z) ]4 v2 J" i% g1 `! [- c
dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;
9 ]9 a) h# ?7 V$ j: Z. Sdx(15)=x(16);$ K+ f9 r: Y, K; U3 l
dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;( ~. J- ^0 \+ A! c% k
dx(17)=x(18);
- k5 D$ \+ k7 {7 F5 s1 ~dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;* u( B$ R* |) m
4 ?5 x' a$ t0 w
+ ]7 `3 ~& [. q# ]

- B) p# @2 v5 A: A, K1.2 ode程序
% ~  q. o8 L: f" h# R5 F0 aclc;( ?7 D. x0 i0 L( q
clear all
# D* v* T- z5 V2 }; x2 j. [. L) Ax0=zeros(18 ,1)7 I( b( V* |& T" V# u
[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);! c+ z+ N  Z* W3 @
figure' q: k7 ]/ w% K3 C2 W2 N
plot(t,x(:,1))
" W9 _4 s  D, p& F/ [9 x' v7 T4 I/ w+ z2 }& u4 I" d

  V2 z8 v- r4 o3 j4 D2 [% `3.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
% p$ Q* H0 Y: e, ~4 m
6 I7 \6 k  i& H; [2 N9 g6 \+ B
  R; E& r2 L; v" K' a+ E3 i* S# K; z1 h, K( _) Z3 }7 O% j6 a

- L0 M  C  c, e, }8 d$ _+ Q. x; `
% |: V$ j  N/ Z$ O

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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)6 R. Q4 ?9 W" o6 L0 n7 B; R
t
' O% Q+ d; u! gbeita=26;3 ^" k! P  e- E6 V# j
mn=0.004;; [- }2 k- @5 k. k3 q
z1=46;
1 P4 ?, o1 Y6 l0 S2 e/ p" Bz2=43;0 {  f: h, W  u3 t7 T
z3=122;- P6 O) ]6 J3 f( o$ U
T_in=200;
, v1 G/ L4 \& F3 Y) AT_out=80;
  y* i' K" J! c( a/ B/ Troug1=7.8E3;
6 Q# `# c+ ~( [) N5 }. U( c( F) sroug2=7.8E3;  x' F/ B6 ]7 d3 K
roug3=7.8E3;
# `- H* ]* o; U' U$ k8 W' }alphan=20;
2 e" P  U7 u8 Z2 \( Valphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));
3 X6 E$ r/ o3 p* O/ dd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;: A  Q4 c% d( o1 ]! l3 ~1 ]
db1=d1*cosd(alphat)/1000;
) L4 f* Y& n) D% v5 ad2=z2*mn/cosd(beita)/1000;. C: p1 n& S  L( a
db2=d2*cosd(alphat)/1000;. C; i$ O3 X% F+ T2 v
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;/ S7 P- a% G$ W* Z- \
db3=d3*cosd(alphat)/1000;" n0 M3 \. \( U7 R1 W, i. Z  \, P
bp1=116/1000;# j! G8 L1 H' |4 `4 X4 a2 S# J
bp2=116/1000;' b" y! {* J, C$ G. g
bp3=116/1000;
; @. z8 q! \9 R/ T. w* ubp=116/1000;4 V+ P" b- [9 ~
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;
$ |; k5 y$ m( l; s; g% LI2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;
( b" ]( u9 M6 v, Y' K7 g, pI3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;' ]% _! J' N: J) x2 [3 ^: e
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;: g1 |1 y3 }) i) @: E
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;& {* i$ T# P( q, ]. S" u! J8 D
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;/ @7 M9 V4 o# O: a3 z- D
r1=d1*cosd(alphat)/2;
4 j; @! D" S" lr2=d2*cosd(alphat)/2;
" b0 z; k- r0 m+ Kr3=d3*cosd(alphat)/2;
7 b# ?2 [9 {- t; g' Y- ]' C0 ?fai_sp1x=90;
3 Z/ ~1 h- T7 ]/ c9 q, ]fai_sp1y=0;# r# E! I  C# l9 u: G
fai_p1rx=-130;
! q, K1 N+ D* |fai_p1ry=-220;4 R! H& R! @8 e; i
kesaiz=0.05;- A/ [) K$ A9 ?% z
kesain=0.07;
# m% n+ t0 A. ~# G$ Aksp1 =1e6;  b! O: ]6 |2 A$ V6 J9 E
kp1r =1e6;: h: }; b7 P! [' \$ |2 [
kp1x=1e8;
* b0 L$ d- n! Jkp1y=kp1x;
' a* S& t% w# j" Icp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
( U/ Z1 k( W, s5 s! ]cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
' k' R6 S' O- z( v  d+ Q" G5 N3 t3 iksx=1e8;+ N) A# Y! s4 ^+ s- y' U  |
ksy=1e8;
) B& u0 r7 Z! L7 Q8 _" Xcsx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
, ~. z) J& Z- X1 g3 i+ F9 b  m9 ncsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);/ h* ^8 E% q8 G4 ]( n* ]
krx=1e8;
0 p) P- j( t) g  D& W7 bkry=krx;
. T8 o" Q0 H5 Y. L- S/ w4 scrx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);: ~' w# b0 G% [1 A: B
cry=crx;
" e+ V6 M- W$ Y6 ]3 D8 e* n* [Tmesh=2*pi/z1;+ q1 Y. ]* N; e- {! i; y; m
kp1r =1e6;
$ \' I! d4 D" Acsp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);
5 B1 `" F9 y. ~: vcp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);9 |  m! _! M7 W" I0 z5 ^- P, B
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！
+ d; v& B: i) Y! Z6 uesp1=1e-6;0 V6 u7 H; b) _' x, T# `  v7 \7 U
ep1r=1e-6;
* i. U  f& ]2 R3 Fdelta_sp1=((x(1)-x(7))*cosd(fai_sp1x)+(x(3)-x(9))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(5)+r2*x(11))*cosd(beita)+esp1;0 ^, l6 x% w) h
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;1 _  K7 K$ g. E' X
delta_p1r=((x(7)-x(13))*cosd(fai_p1rx)+(x(9)-x(15))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(17)-r2*x(11))*sind(beita)-ep1r;
  Q* W& {- T2 y/ o# u8 `9 R" L; odelta_p11r=((x(8)-x(14))*cosd(fai_p1rx)+(x(10)-x(16))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(18)-r2*x(12))*sind(beita)-ep1r;. }3 B+ g% C" n) P
%%%%%%%%%%动力学方程% e; H1 N8 z( L4 N1 c/ \9 R: V1 `1 b
dx=zeros(18,1);
8 h, p. W8 G! A6 fdx(1)=x(2);3 _. [9 q0 X+ Z( j) d
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;6 a( W0 V. A6 r% j2 V
dx(3)=x(4);; l7 H  e( Z1 v/ Y  G- m  f
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;, x/ b1 o. ]+ {/ [0 e' p( _1 U2 l* s
dx(5)=x(6);
% `/ ?4 [9 X) O/ I- Pdx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;( w' e: k: m: I0 o( ^' u
dx(7)=x(8);
  l+ W8 f: J0 g0 U- ddx(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2 c' y: \& \# b
dx(9)=x(10);3 |' @* a6 J9 O
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
3 g. u$ @) }$ S) _5 q2 C% v/ {# V4 jdx(11)=x(12);
0 h( M5 _9 i# }. Vdx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
- n' w. w$ Q, \2 v+ K" ?dx(13)=x(14);5 c/ `  y# B( m1 ?& ?* J9 o% {6 r/ z
dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;. Y( |8 i9 p/ S) ?
dx(15)=x(16);
8 F* ~& r+ |4 Ndx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;' V" M1 f5 B3 }2 x3 @$ Y8 m
dx(17)=x(18);. |! o8 B  H5 d0 p. M* Q
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;

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