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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  x1 t. u7 L3 b: b. _! j* T
function [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)
/ Y. q: X/ N. yt
/ F: b# S  E, v: H& }beita=26;
; y& w7 o% _: e: m# Vmn=0.004;7 s0 y$ i: Y8 \3 D* }) x8 B
z1=46;                       : ]9 i7 _- @4 W$ F+ \) u
z2=43;                       4 X* C$ t7 q  C1 Q
z3=122;                     
$ i8 u8 u- {- o  T0 PT_in=200;0 A5 v& Z" `3 u
T_out=80;
2 b8 J$ k  g& q7 I6 _$ Z8 Aroug1=7.8E3;            % s0 r. W! h5 V1 k0 C/ m1 c+ E5 o
roug2=7.8E3;            8 m# G0 r6 z- E
roug3=7.8E3;            ! J/ N0 l; q+ R6 m, h
alphan=20;                                                   5 }" N" t) r' ?- I2 W
alphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      * d# I1 F- A- \, N) }: R/ x- x
d1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  
) ]& c1 s0 R( i  G! Rdb1=d1*cosd(alphat)/1000;                    
  r/ _4 S/ k% H3 Y( M) _d2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  , V! q$ p2 _$ e: U  T4 ~1 @. V! L
db2=d2*cosd(alphat)/1000;                    ; t$ U: E2 J0 f  W: x1 u6 l, X4 W  \
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  
" u" w# a  r% H& G" d5 X' q. Wdb3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 1 \0 [* m8 V- y9 r+ n
bp1=116/1000;                                          W( ]5 V- z% l& v- l, a
bp2=116/1000;                                       
' l9 N. a- l1 D5 u; }& ?2 X4 z( \4 Rbp3=116/1000;                                        9 F* a' p# U% C8 ?3 R' u9 F
bp=116/1000;: _# ?8 g. N! v: j
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  & S0 B- k" Z+ C4 N( K+ `" Q
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  ! |5 d& s7 c+ H% m# _9 E; @
I3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  1 c, U9 o5 w4 G# E
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                
9 H2 D8 k- A/ j8 I0 ]. Tm2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                              
$ O/ f& V& j2 um3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                   : ]+ C+ |* T8 d( Y2 ~+ H  c: U
r1=d1*cosd(alphat)/2;                                          
0 _( L' g8 r; @) D8 B( J! xr2=d2*cosd(alphat)/2;                                          ) ~( e; B0 z; j9 |" @- ?5 ?
r3=d3*cosd(alphat)/2;                                          , J: ^0 t. X# D
fai_sp1x=90;6 O# P. L3 I% K0 i# r9 q
fai_sp1y=0;) X2 h( y. J5 F- e+ z' I, E2 I' }& \
fai_p1rx=-130;$ j+ j- U# P1 {" A$ O$ U
fai_p1ry=-220;; F# |, N; R4 g! h5 e/ d4 \
kesaiz=0.05;' @+ |: a& q: V; d) F0 d. N. N' ~" m
kesain=0.07;
3 W% B+ |% r: W+ o4 x$ |9 Okp1x=1e8;  H  M7 k2 S( E( J4 O1 n+ p6 A
kp1y=kp1x;
' \9 D) q: @* N6 ~. ~cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
- {3 Y0 W! {, e9 C7 tcp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
; A  W! j) u0 w0 Z# \ksx=1e8;
, p; M: d6 q" s. Rksy=1e8;                                   
, G/ t% J6 `8 Q2 P% m4 p3 Zcsx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
8 @# x7 g2 g6 |- bcsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);* l  l( S. T* @, J
krx=1e8;: ~5 L8 b$ A4 D, b* L: N
kry=krx;; W7 Y& N5 Y3 C0 S: p: f& Z4 D$ v+ w, Z/ J
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   
4 V) X% t$ H/ Y! tcry=crx;
6 _  F  a& r6 y/ F0 c( C+ TTmesh=2*pi/z1;2 e# ]! f1 H0 ^3 p7 A+ v8 l
kp1r =1e6;7 g1 K" a4 y- f/ D% {+ E
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);7 _, T" J) n7 E$ q
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                 
$ h. G# e1 c( _( O) r$ p%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！; U* e( t7 V% Q( O' q
esp1=1e-6;
7 S( l; r; @" W+ jep1r=1e-6;4 u5 _! I; `) k7 V4 _) f) c: Q0 @
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;
1 k$ Q  }/ d, I! D" E6 N6 ndelta_sp11=((x(2)-x(8))*cosd(fai_sp1x)+(x(4)-x(10))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(6)+r2*x(12))*cosd(beita)+esp1;
) k/ R7 O" [. ]1 C/ q! F- 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;) i6 ^) J- t: A& Q: c0 Z
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;7 H, [" y) S. m: l5 V# I0 X
%%%%%%%%%%动力学方程3 `$ c- _0 K4 G* s! q, a$ n% J& l
dx=zeros(18,1);6 }6 `$ U/ `6 w' v# |2 Q) j- w
dx(1)=x(2);
; v+ i! ]+ |. y, U$ u1 ddx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;& Y  v+ a# d7 Y7 _% U
dx(3)=x(4);
' ]: D# q# y! cdx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;
  b( m8 \2 \  U/ [dx(5)=x(6);. G' _) S% x- k: E+ n0 m* O
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;3 k3 b% D( D: \8 ^! n4 m" L
dx(7)=x(8);
! X3 N$ {1 m! f" `3 Vdx(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) y8 r2 \0 R, B; r* U
dx(9)=x(10);- q8 d" ?6 g# ~3 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
. l  @% ~+ o! udx(11)=x(12);
5 w# e, I4 J# Jdx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
0 k, b. H  m: H$ [; |dx(13)=x(14);
( s( Q3 H& h* n/ o, Ydx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;0 r1 V6 {4 u& r+ H( L" f+ I
dx(15)=x(16);
& a' O) s6 P; r& u. n: H8 A2 [dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;; X! M& ^3 s' g0 j0 }
dx(17)=x(18);9 @4 J; z) L! {6 T5 F9 D
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;/ B) N# ^+ x# H, R# D$ T) L

1 q  }9 M1 y! _/ ~& V
% _3 A1 O% p3 U' m. t& B# j, d2 w9 [- p% s$ k4 O1 m& B
1.2 ode程序% |/ |/ ^- Z+ x* o% R0 T, M
clc;9 W( ^  z& G4 ~0 @- C' Y4 ^
clear all
; W2 `  ~$ Z  S4 B/ I  e% mx0=zeros(18 ,1)" H1 _; z% w6 b. n4 U  N; M
[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);, `% p. L; j5 O* ^5 M
figure% ~! O, d9 I( C1 Q" p
plot(t,x(:,1)): c# z; g: U7 e
' \( K* k  ]: C& V8 C! Q' x
! u+ u& V. z3 M/ _: ?7 V% d8 z, A
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% ^; A  L+ j& I. b" B
+ b8 p& x$ n) u. H7 l0 K! ]: |8 D
% S1 I# @  y+ u; V' _9 |% `

7 U, Z- ?3 m( J- m1 D: ^
" _0 M: b  |& y& ?. V) z
! @6 \0 u1 s6 i) M0 [1 U4 N

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Uifhjvv

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2#
发表于 2021-3-5 11:19 | 只看该作者
帮你顶一下

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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)
8 D5 q; {; m1 b- f  ?, A8 @4 y0 K9 ht
9 G2 ?; p+ |+ q! b' lbeita=26;- H( U1 Z) G1 Q! I8 a
mn=0.004;$ c% D" ~* I4 {* v
z1=46;5 ~+ N6 s! T; \4 d
z2=43;
' K/ P/ F; {5 ~5 T8 v( u0 Zz3=122;: D; R  I8 T  Y6 s+ A3 A6 M  v
T_in=200;% P* n; `, r" \. w% P" t
T_out=80;
8 _- u  U& J4 D& _roug1=7.8E3;; b0 O9 a: F" ?
roug2=7.8E3;
6 s( m0 I7 G- G( ^roug3=7.8E3;
: m' I' g, Q6 }4 y; {# salphan=20;0 C: @# n. }( h8 S( K9 v
alphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));
+ [  f1 u+ y6 n) c1 E6 y, u* m/ Fd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;, M' r8 s9 d2 |9 `: b( Y
db1=d1*cosd(alphat)/1000;
3 M6 d( |5 Z7 b( t. g- Ud2=z2*mn/cosd(beita)/1000;
2 z1 ~- {1 N2 n5 Y& i; F% B5 xdb2=d2*cosd(alphat)/1000;
9 i" _) s5 B/ i) \9 K& U9 Bd3=z3*mn/cosd(beita)/1000;
1 c0 i" P1 q! I5 j; Qdb3=d3*cosd(alphat)/1000;" t: O. u. B, P9 C0 l+ F3 R8 ?
bp1=116/1000;! l: ~  d) i! ^% i
bp2=116/1000;( N: _/ s( g! q' U) u1 b
bp3=116/1000;; q$ Z* g- D8 {/ T& C
bp=116/1000;6 s$ g' c& c  Y. R% C8 R$ P
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;$ Q; s) I2 e6 e6 R* j' X
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;( R1 ~5 p. W' [+ ?" c
I3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;
" d$ _5 f+ Y; }6 L) @% e" Lm1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;; l9 E- `. L$ J
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;+ f( h& n1 |3 J$ ?% a
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;$ F- Y: L/ [) L/ T' Y' E
r1=d1*cosd(alphat)/2;9 T( w! m" C8 r  e! U+ B
r2=d2*cosd(alphat)/2;
* |2 ^: h* x, S9 F4 Sr3=d3*cosd(alphat)/2;3 J4 A: }# l+ W7 N7 X
fai_sp1x=90;
6 M2 |/ |6 u$ x$ [5 I: Bfai_sp1y=0;; [$ Y0 o/ m9 h" d
fai_p1rx=-130;
& F1 K- ]2 w( o, P, {/ A& Ffai_p1ry=-220;
7 Z$ o! B8 Q0 H# H; |kesaiz=0.05;0 v$ R4 [( m  I+ Y# v
kesain=0.07;
/ W$ S# _6 }1 r: Sksp1 =1e6;6 S, U9 s% ?1 X+ T( P
kp1r =1e6;
8 y4 ^& b3 S6 j. s! D, r8 vkp1x=1e8;9 g+ m3 l$ y/ y) P# m0 x) B
kp1y=kp1x;+ [/ p' N- S& f
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);- u" b  ]2 v  q% n6 p" S6 z
cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
! ?; t9 `0 i# L( x3 {5 i6 W8 Mksx=1e8;
) u9 [. b" A, j7 H2 A+ R! nksy=1e8;) O3 Q8 ~" Y1 [0 ]( ]* ~9 X
csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
# \5 E# t+ Y) W+ |! Xcsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
' d1 \& b+ m1 \krx=1e8;
" B2 G/ w9 x7 d+ G' _  ikry=krx;4 z% G3 R) e& T" C1 g1 T! v
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);
3 n- e" I8 c0 T% ocry=crx;, ^: ~3 J# R) y2 H
Tmesh=2*pi/z1;/ a4 n- i& z: Q: g3 i+ [* S/ Y- D6 o
kp1r =1e6;6 Z1 M/ H1 V$ F) f' Q0 v5 X9 E
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);) j7 K9 E; Q4 S* Q' d5 z
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);( H# L( I, N7 p6 y# I* k
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！
" V' G% I0 J6 s! J) Cesp1=1e-6;
- q! d( [/ E6 ~6 u8 D) Bep1r=1e-6;4 l' J& {% H. x9 Z0 t' k
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;+ D4 L8 X; g6 Z! [$ o
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;# V1 A( `) A! k8 M5 {9 v& V! B
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;
7 j1 ~- J, b8 V4 E! g3 {# [5 bdelta_p11r=((x(8)-x(14))*cosd(fai_p1rx)+(x(10)-x(16))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(18)-r2*x(12))*sind(beita)-ep1r;) p0 ^5 _6 z+ \
%%%%%%%%%%动力学方程3 y3 R! j6 h; W' K4 G# j2 ^* [
dx=zeros(18,1);
2 W* X* r1 j6 C$ Y2 W7 e$ v, ndx(1)=x(2);+ ^9 ]. [% W' k. W
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;8 B( R$ L* O4 }3 c2 ~7 V+ K
dx(3)=x(4);! O" ^, L4 ^7 J% Z, w! e/ h8 I$ r4 {: g
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;  [( A) Q* A. N8 @% ]
dx(5)=x(6);( B7 P9 ]' w. ^  A, Z: ]
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
. B$ d( y' @" J: W: pdx(7)=x(8);9 s) |+ K- Y* K, U1 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
9 S- Y4 p# r* l, U# a) t: vdx(9)=x(10);, F. Y; h9 c( S2 {# Y9 y
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
1 p3 n6 U4 ]' }2 zdx(11)=x(12);- w% Q1 n; z3 X4 @$ \2 V- K6 i
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
# c0 T& [- X1 N" V1 adx(13)=x(14);
3 r" X" K# \1 qdx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;
$ W+ G0 [1 q: @. tdx(15)=x(16);( f! I* Y, U0 n8 z' k
dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;
+ B1 k  ^5 U: q8 c0 Rdx(17)=x(18);6 r8 o" l( c9 `( @
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;

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lkk

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5#
发表于 2021-3-9 20:18 | 只看该作者
这么专业的问题还是求助淘宝吧

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