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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
5 x/ ^; M% D( r- X) {/ Z9 h. R+ Z# ofunction [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)! l! m. M' _. F1 N) ?$ V( K
t
, ^% P% K7 n3 i7 E$ Y! Tbeita=26; 6 _, J5 _# C( N( T, j1 i
mn=0.004;
1 R4 j& Y* l- \z1=46;                       1 L. d' o0 c$ v1 |5 z8 _
z2=43;                       7 U# X% Y1 B7 ^! U# }+ d
z3=122;                     
, P; U' M- W# ]T_in=200;
* L6 o& F5 V7 I9 b  z. ^8 YT_out=80;
, P9 s9 \6 e" V) nroug1=7.8E3;            
+ @, v9 O% c& w+ [% S% K+ Mroug2=7.8E3;            ; L- S, |5 v1 ~( b  ~. c
roug3=7.8E3;            . T# H9 C# y0 h' }& C$ v' R4 L
alphan=20;                                                   
* @% [0 h% X, Y8 F" Ualphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      7 C4 f( d) ]& h3 s
d1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  5 u  w8 |4 A" |  s* }, Q
db1=d1*cosd(alphat)/1000;                    
$ d+ q4 n2 p) wd2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  
% i% D! B9 R, bdb2=d2*cosd(alphat)/1000;                    7 I0 @, U' o* T0 G4 q! T
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  % I; D/ r, S- m2 C. X
db3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 
- C& S$ Q  [0 o! ?bp1=116/1000;                                        5 d% g, ~( s& g& x
bp2=116/1000;                                       
, }; o; Q* f- B/ I6 z, vbp3=116/1000;                                        4 Y. y- a2 v1 N$ v6 R! `
bp=116/1000;
7 @. k  ]+ _* r6 BI1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  / p1 f% ^5 @$ @& ^; n
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  
4 s1 s! O8 v% EI3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  ( K3 q# b) e  g. ~! N; Q7 F
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                
. ~; G. _2 \5 I( d/ y- Qm2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                               2 M) W; E% `# k8 M% M3 o, Y
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                   - g3 h1 m* n1 ~: [
r1=d1*cosd(alphat)/2;                                          
1 ]( |- X, d$ p' vr2=d2*cosd(alphat)/2;                                          
$ c7 E) p" [8 q! xr3=d3*cosd(alphat)/2;                                          + c4 x9 w7 F* k5 r8 f  U
fai_sp1x=90;
+ d4 X' U, ?* E8 R, ]9 {fai_sp1y=0;' r$ M* w( m7 u
fai_p1rx=-130;
% z0 F8 L" k; b2 |& ]7 V+ mfai_p1ry=-220;! j0 Q  X1 K& ^" P
kesaiz=0.05;4 R' m# o  @  q% H* }: ^4 |
kesain=0.07;
3 O- g3 u) k: F$ q/ k8 Mkp1x=1e8;2 y/ ^) R$ _4 f: A
kp1y=kp1x;* Y' T1 C& D9 O
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
" v$ s, z- c+ Wcp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);, W! ]0 g0 D6 b: X8 ?
ksx=1e8;
% p( ~) }. k0 Yksy=1e8;                                   
5 E% Q4 d" i1 E* @csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);6 a0 o7 N; ^- l& [( p: ]& ^3 d
csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
) F" F0 d0 e- U. ]krx=1e8;6 E; V9 E# c5 s* W  f9 T  Q& q
kry=krx;
# w8 i: J2 G3 K% \- e6 Tcrx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   
/ j( I! d4 Q/ ~9 p& Z  d/ wcry=crx;* C- g$ u& ]5 S+ d
Tmesh=2*pi/z1;" A) V# r/ Z7 \9 `$ E4 C8 Q
kp1r =1e6;
6 j( @- _  o4 i2 z/ ?% bcsp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);  s7 N6 L( o; X7 `2 G3 m
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                 
+ @1 F+ X3 n& w) k%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！) W8 u  O, ]5 n* w) j4 K5 j% s4 M
esp1=1e-6;
8 S: L$ Z3 M% `ep1r=1e-6;/ ?0 {; K8 a; F0 v4 j
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;
4 u8 K8 M& c' U( e8 ~1 h) ~9 `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;
! L( p, W. T$ B6 m( t* B' F% f. `: adelta_p1r=((x(7)-x(13))*cosd(fai_p1rx)+(x(9)-x(15))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(17)-r2*x(11))*sind(beita)-ep1r;
1 K9 l$ @% k3 E2 b/ e& C  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;
  C- ^8 p4 p4 R% j%%%%%%%%%%动力学方程
, v) |6 V' B) K% odx=zeros(18,1);
' o( v* P+ o2 `- Zdx(1)=x(2);& U  z& m+ L' g" t. n# y" \
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;. F4 [$ V$ T, r
dx(3)=x(4);
. ]5 O* }+ e% P3 cdx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;! J' L' a" x7 t. H( v
dx(5)=x(6);$ G3 r1 U0 O# Y# ~
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
% B% m2 l$ ^  S! T% Kdx(7)=x(8);
7 S7 k; e0 f  D8 D8 N2 b( z4 Mdx(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/ T0 U% i1 U  J4 s
dx(9)=x(10);3 H! f4 t- x9 d5 d
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2 q2 c& p  T3 m# I, J
dx(11)=x(12);1 i+ M0 b( \( [0 I1 K  g6 w
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
. o7 V; v7 s  W6 J0 Bdx(13)=x(14);
$ ~  V( G( [% q- a% u1 a$ M( ]dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;% t! f  J( P0 F. g
dx(15)=x(16);
% x: R* I2 X7 w0 adx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;- S$ n) S, Z' ]  V5 o$ Y' l
dx(17)=x(18);
& ]) I( Z' V. K: V0 Ldx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;+ R4 a3 E! u, @$ y" `& T
! e4 R0 H8 z% D& c* X

* n; z) k* o7 |/ Y) b6 M
, a2 n) G" p1 g- ?* v. H7 D3 x1.2 ode程序
; }5 W, k7 Z' Dclc;
( z. z/ z* ], [5 q9 i* kclear all
( s  O9 ~& U& x5 {. wx0=zeros(18 ,1)
1 w7 T  Y0 q$ c7 L6 s0 v[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);
1 m# L% J6 \# x, \1 ]5 Nfigure  ~0 x- B( U; G( d
plot(t,x(:,1))
$ _( h* ]2 V5 h: D, G4 X, i0 t  b5 `. g1 O

9 O7 t& x9 f' D# |6 a5 ]8 p- U( B3.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9 H+ }! U" [, F2 k" T  e7 N
, K/ {% X' d: q- U7 o/ ~

* |5 G* k* \( c# g; J3 F3 A. |3 L" T" T( g# Q' |/ L

' T' v/ u8 x1 m! n: R$ v) R  d* Y9 N: A% p& S

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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)
( a! d& G) P  c* Z# Tt: O  ~! J4 [9 N* c4 J4 Y. Z
beita=26;
2 W- j3 Q/ z" ?8 q7 Pmn=0.004;2 d4 H: K, h2 K6 I' u- q
z1=46;2 }# r3 i, Z& `! W& }: p
z2=43;
. E: M( O$ ], w6 z6 J) B$ ^z3=122;# B- C4 s- q5 F
T_in=200;
; l, q4 \+ {6 ^. f( q+ ^T_out=80;* g3 _- \6 j+ I- G7 P& P% j
roug1=7.8E3;
2 i9 f; C. P6 ?: w. N) troug2=7.8E3;
7 v0 C1 N+ I* D" K# t; |roug3=7.8E3;
3 M6 a, S# d/ malphan=20;
6 m- G, M! N  p+ \  {; malphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));
2 [# l5 `6 w: ad1=z1*mn/cosd(beita)/1000;
9 \5 O# Y0 H4 Y( Idb1=d1*cosd(alphat)/1000;
7 P# a# [% R3 I4 hd2=z2*mn/cosd(beita)/1000;2 S- U$ v* A' h- V6 f6 t0 L3 b4 X
db2=d2*cosd(alphat)/1000;) N$ v+ v4 }& e: f& f
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;, r5 O7 N5 a% x$ l/ ?( L3 Z- X
db3=d3*cosd(alphat)/1000;
8 o1 ~* z1 N) z8 Q: tbp1=116/1000;
7 d. [8 [! S# Y  i! n# Wbp2=116/1000;
1 ~6 A2 O5 h0 ?  K, y! Z% qbp3=116/1000;
- V$ N$ o9 q( P2 A  ebp=116/1000;& q! v3 N1 C3 Y. B9 h% X5 C. H) \
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;
5 z8 \& a& f2 I! h" @; p6 N7 D; r$ i! Q1 ]I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;
9 Q8 i9 O) b6 \% u4 @' fI3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;
# X5 i+ `  \# C1 P5 n7 W/ Pm1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;2 f: z1 f# R, q, y( k  ^8 n4 `
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;3 W: @# l6 P/ t4 N
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;& i& C7 M2 S; p9 K' X5 c) q
r1=d1*cosd(alphat)/2;) L3 N9 h8 k% _! e8 V. @4 s' |
r2=d2*cosd(alphat)/2;+ {1 h3 @+ E# o9 Y
r3=d3*cosd(alphat)/2;6 ]1 F+ P. g% [2 m
fai_sp1x=90;
: I4 w3 j* G( W" u% M( Ffai_sp1y=0;, D" H" Y: |$ ?; t( ~
fai_p1rx=-130;
9 W: u5 K4 n* W  Z! s, U+ _- _fai_p1ry=-220;' m) U. r9 O: q+ N4 r* K9 T2 F: o
kesaiz=0.05;
* p1 i3 Z1 ~  M5 Rkesain=0.07;
' [2 r5 ]8 b/ ]( R+ Uksp1 =1e6;, p' {# c# R! s) Y
kp1r =1e6;/ D0 e2 \5 |+ U: a8 f/ O9 n, A  L
kp1x=1e8;& k7 P: }5 @& l: X
kp1y=kp1x;* D3 R' p; M3 K1 F  d+ S
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
5 \! }& v% b6 L4 P3 H( N9 f7 j3 a7 Scp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
, r- P6 |; s" U0 m) |4 Dksx=1e8;
3 m+ F0 |8 J' n7 S9 Iksy=1e8;
5 _5 O2 q6 t7 N) R( d' tcsx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
. j* K) M7 {( H& Fcsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
! d5 R. |* x- u, W& O" lkrx=1e8;
! a( k) ^; L8 f: h4 X% ykry=krx;8 }# B8 v7 R9 U* s, B" L
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);
! C4 h6 `$ O" J% E+ acry=crx;0 B4 \$ W3 f! z
Tmesh=2*pi/z1;* }" K: H$ M% c
kp1r =1e6;
/ H" h' F# C* x* Jcsp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);
  k( X6 W, j9 B2 O5 \5 ^; t  icp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);8 f2 s9 m" h) D$ G  l( l  s. Z: L0 q- r0 }
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！" \4 j; ]2 O1 @1 E3 `" Q, m
esp1=1e-6;
% ?* I! v$ V8 x9 @& ]$ y4 _2 eep1r=1e-6;: N: r/ a: n2 I4 \2 a
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;
( d& `+ ^0 o8 W8 Mdelta_sp11=((x(2)-x(8))*cosd(fai_sp1x)+(x(4)-x(10))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(6)+r2*x(12))*cosd(beita)+esp1;) D3 W8 S  i& a& t! o8 m+ t
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;3 D4 V+ {( A: z, I# K
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;1 |) y4 T: A& K4 t% N
%%%%%%%%%%动力学方程
. @9 ?6 o) S& Y/ |dx=zeros(18,1);
: [) V+ [! J8 k7 t8 P- {. t3 Sdx(1)=x(2);
" g" T" l+ N, {0 g! R" [dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;
5 x' W: B: D! Q  I( odx(3)=x(4);! P1 W$ z8 Y5 t5 Y! s5 w( h7 Y/ O3 x8 j
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  p- k0 t3 }( t( v, S
dx(5)=x(6);
. Z) Z6 B+ V+ X( z- d7 |* U. Wdx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
% Z- K1 {8 C; w9 L: h$ @6 ~' G1 {$ G6 \dx(7)=x(8);  U+ P2 D* E) p- y5 D
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  i9 ]) @3 M# ?3 o8 r# i/ @5 \
dx(9)=x(10);
2 j$ q0 O! I! O$ b2 O# Vdx(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) p" z7 v# c( B( P+ p8 e: D
dx(11)=x(12);
+ ^8 [! F4 n5 [, \( cdx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
! e0 b' y0 ?3 A6 n$ ~9 [( a7 fdx(13)=x(14);7 P4 i! _3 k2 u8 Y6 x* Y  Y
dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;
5 L& G2 ]( e' Z+ c8 Q1 c3 f3 adx(15)=x(16);
( f' k* U5 c, b8 N$ i# {( E3 fdx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;
* q% C$ G: U; [4 ~: Fdx(17)=x(18);
) ?: J2 p0 S: L7 r* K' a  cdx(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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