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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
/ w$ h6 Y4 I! C. Nfunction [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)
9 K/ |8 P1 u, G9 x4 U" B6 [t# d* l# }! k' U+ r: g
beita=26;
# K4 W: b6 P0 Hmn=0.004;5 f% f1 e& Y$ a$ Q' \" V- R
z1=46;                       ; e( p$ j7 @5 O5 y
z2=43;                       
) O& u7 q3 w+ x7 sz3=122;                     
# y8 e: y& Q6 K7 o* E: Y- RT_in=200;$ K* U3 D4 q* p2 v4 b. @2 n6 F
T_out=80;
: j& G; a' u& N6 t# Wroug1=7.8E3;            
9 C1 l) O9 N9 e/ f' Wroug2=7.8E3;            
7 B6 ^) W3 F' troug3=7.8E3;            
. n4 l* I5 W8 Y; Q2 _alphan=20;                                                   
) D% i( i  {( E+ k: s! ?, O7 T4 O) g- oalphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      
4 @* a# ~' u0 @! i, w) kd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  
% ~# g" H4 a# F5 |/ xdb1=d1*cosd(alphat)/1000;                    
) y4 t$ h; u* W( {d2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  3 n& x7 I- }) G
db2=d2*cosd(alphat)/1000;                    & }% @* z2 c$ p8 D- d
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  ) X* a( v% v: [% i: f
db3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 + o7 r: r: x2 V- j/ L( X5 J, x
bp1=116/1000;                                        * z1 @% j6 r3 T4 f, w1 w
bp2=116/1000;                                        , j+ z2 K  P, ~$ T* [
bp3=116/1000;                                       
9 F( [6 j0 i0 D8 i, Bbp=116/1000;
" e/ `7 d+ ]6 J9 NI1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  
, B9 S( a$ D: |& ~. lI2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  
6 L( d3 u" B* II3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  
) M" ]0 ]/ Q% b. O1 m9 o7 Rm1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                ( V, i4 Y+ w5 n" b( |0 k
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                              
6 K4 f6 R  q3 K/ R2 u  t5 Dm3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                  
  ?" p' c  U1 [& Er1=d1*cosd(alphat)/2;                                          
+ @/ U. G. _  a- _" k; ar2=d2*cosd(alphat)/2;                                          
+ q% B! }/ y3 Q. E, S% er3=d3*cosd(alphat)/2;                                          
1 I! E( o( x9 J3 }3 sfai_sp1x=90;& d% y7 j! `' d6 c/ O
fai_sp1y=0;
; i* R1 o3 m6 P  `3 n: `0 Wfai_p1rx=-130;
' d8 X# @; C# ~* g2 p9 Sfai_p1ry=-220;! X+ ]( K) Z, o
kesaiz=0.05;8 U& J+ `2 C# p: M4 N7 J9 `
kesain=0.07;
. ~) g* W# \8 Q2 b% vkp1x=1e8;
, [; M6 @7 l% |kp1y=kp1x;# R( I0 G, S# D$ k  I& ?$ D# \# s" h# k
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
% e6 |7 a$ h: M5 X" N2 |cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
; K/ Z2 X2 r( D" Lksx=1e8;% F0 G1 r2 _: `, [
ksy=1e8;                                   ! ?2 q( `# ^4 {% D( l, C9 x
csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);7 f. C* g3 J" C: g
csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);/ h$ c% e  s3 @8 K0 L6 g0 C% J
krx=1e8;
9 l- I. `4 w3 P# R; U7 `& m: Ikry=krx;4 q5 Z$ j- z1 s7 v
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   
7 K$ p6 W  d# u0 r. [cry=crx;
  g2 a6 W) `  o# Z8 D; |9 `1 ]Tmesh=2*pi/z1;
, d7 \& d& [! Y& h( z3 Nkp1r =1e6;* l2 |7 M1 A. O5 l$ R" a. f
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);5 s& s9 [7 N/ z* \8 e% c7 {
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                 . v/ x. F+ Q) [/ Q
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！( a+ Y/ Q) ?, l$ [& A8 E. Y
esp1=1e-6;( z/ e5 r# c) ^8 _9 B* D
ep1r=1e-6;( _# b* P+ a& v, k% t( l4 i% f
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;
+ `- `% k. l5 d, O' g6 `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;
7 A$ J* q, ]! [9 T! M! ^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;
$ u/ X: [0 N* U1 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;$ c0 u! g! r$ \1 C
%%%%%%%%%%动力学方程) z: B7 n" S4 j4 w$ j
dx=zeros(18,1);
7 V" G" F; K3 r" z  W" @# j4 odx(1)=x(2);
; j: G7 A8 r. \6 g* ]dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;
& O0 z$ `  J7 q( Z7 Kdx(3)=x(4);$ j4 ?4 L% M% [" q6 N) F) I
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;/ j( ~! m% @) ]+ I1 k2 g9 W" |& s
dx(5)=x(6);8 p5 N- f. {) v: y& i0 _9 z% C
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
8 S! F0 d1 T' Kdx(7)=x(8);
6 W: m0 g3 q  O* A; E1 O/ Z2 Hdx(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
! W  e8 ?7 d  x" l$ w) C" fdx(9)=x(10);
) U$ a/ l5 E8 j; u9 m- 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$ l3 g3 W. N& K8 A  c% y. U
dx(11)=x(12);! j1 A( J3 @8 u6 l
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
8 U) Y( p/ r! ndx(13)=x(14);3 Q, A; c9 I1 G
dx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;
6 _; g3 u; k8 O: R+ z: A, P) W8 i8 ddx(15)=x(16);  y- A9 l" L; d* n2 Y% Y- t
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( U9 f, Q) m1 r6 y/ }dx(17)=x(18);
) K6 P$ E; o$ D9 |; `; Fdx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;+ n: {2 d; m' e% T& C" ?9 v' S; f

6 i, o7 i/ O3 d$ p
* N8 [- S* ~" y& R5 X) h6 x
1 o6 O/ y( M' X9 f3 c& T8 ^1.2 ode程序
" R& S8 O& H3 t+ vclc;. a8 S, f+ H! D9 y3 V3 I% ]$ R6 p( k
clear all7 f' a9 g" `8 _; N
x0=zeros(18 ,1)& g9 P: W! h. Y: K8 `
[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);0 y/ b- Y$ g, a3 O# _
figure
4 }7 }8 X$ {) u0 C( bplot(t,x(:,1))
: {4 P0 l" {; Z/ p+ J* _
8 _7 c& g2 s/ L* e4 P# z& B1 X
; N; m7 l2 r) S2 K5 z7 J3.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/ Z# X! y5 b7 ]' b
! j9 i  S+ `: U
  G7 N& ^3 F0 F6 g2 D
, p0 b3 _4 J7 Z2 i: ]0 P$ A

) t4 A3 M# Z: g
% ^  K1 O6 U* ^! H7 ]

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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)
- t/ T1 f$ M: y. u8 Mt
9 n- H* T( c4 d# f/ ]' j# q% P7 Mbeita=26;3 E; e! a, Z( T1 l0 e+ H
mn=0.004;
; i) G' U3 J( g  F9 k% w. B0 ]z1=46;# u" ~# O4 Z" |0 G" {
z2=43;7 q, O' d( ?6 s. G* G2 i( U0 G, S
z3=122;1 D2 l  d2 M! n
T_in=200;9 z( J* P2 J3 m: J; ~
T_out=80;5 R9 }) `7 j- ], H* @; y. i1 y. A5 W
roug1=7.8E3;
: G- S2 R! {2 |+ xroug2=7.8E3;
3 U8 t6 v$ M8 ~( Aroug3=7.8E3;! {9 v; y% t6 w" t2 Q
alphan=20;5 G; V6 f# S9 r' p0 k" C
alphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));) \3 ?2 h- z; L$ q
d1=z1*mn/cosd(beita)/1000;
) X' J2 m/ M2 k3 d  [db1=d1*cosd(alphat)/1000;
/ N! m5 F& r: o' U3 od2=z2*mn/cosd(beita)/1000;$ `6 W( v8 [9 y: x
db2=d2*cosd(alphat)/1000;1 q+ Y  z* I, B& S) M) Y
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;
- C' e' r! Q; u, P! s. o9 _db3=d3*cosd(alphat)/1000;8 f0 V! i6 [6 E7 T" J
bp1=116/1000;1 K3 A3 W  Q2 _$ r1 r+ X
bp2=116/1000;# o' S5 L- k6 x7 Q9 K
bp3=116/1000;
9 K& ?; f$ l2 v, n2 sbp=116/1000;6 s' I; R* W+ U' D
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;
+ @( {% c8 `) a( V* F8 @. z0 HI2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;
. W# |, g! B7 N0 D) s% YI3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;
7 z! F  V7 l6 ]$ s/ G0 J5 hm1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;
) _: S5 W+ ~, h6 s; C: k1 z2 dm2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;
6 D! \& I# {( y6 M8 ^9 am3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;
2 C' a& `# z  O0 [6 Xr1=d1*cosd(alphat)/2;) |- v6 x1 R* R* r. x
r2=d2*cosd(alphat)/2;- ~% `4 }8 v  \. U
r3=d3*cosd(alphat)/2;5 K$ @" f: V6 f  F0 Y% ~- ]
fai_sp1x=90;/ O9 v) z# u" h1 h& f1 ^+ d) H
fai_sp1y=0;' U9 V+ F7 k% ^% C* a6 L
fai_p1rx=-130;7 Z9 I6 i+ M6 `6 `( l2 ?
fai_p1ry=-220;5 a/ G) q' T9 ]. i+ k& ?2 R  m
kesaiz=0.05;
1 J) ^9 z! t% I1 v- |9 A0 J* ]kesain=0.07;
$ o" {& _5 g$ A( `4 p% v* oksp1 =1e6;- A2 E. H& j7 e* R
kp1r =1e6;! Q- U( n, h  H, A3 ]1 @' D
kp1x=1e8;: q1 Y( e) `3 O6 x, E
kp1y=kp1x;+ f: K  B, |1 q! h! B" D% ~
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);* r1 M) ]/ O! v( D
cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);- N6 c& ~1 t2 w+ x2 C3 L
ksx=1e8;
6 a; H/ _6 h' @. Z8 t' G5 V1 aksy=1e8;1 d  @# j3 X8 o4 |
csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
0 c- b+ b+ T$ ^csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);& T! ^  c! L# R" G9 s7 _
krx=1e8;
" \; z) V1 O6 X3 N1 {9 Okry=krx;* D" ]5 [' ~+ l& m9 _3 F; ?2 C
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);# `- p" y# }* L
cry=crx;& G3 _7 T# I+ h, Y* ]6 Z
Tmesh=2*pi/z1;% @9 R8 h  a. W4 D
kp1r =1e6;0 z. ]5 `/ q4 {7 e9 R0 i
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);0 E8 Y) j, A3 D! |" X  k+ S& i- U8 P/ E
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);
  {( M2 u- j0 c. b, a: g  Y%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！
. l0 q% U" E' besp1=1e-6;* H# D* ^+ a: I% \/ ]1 M: {2 J
ep1r=1e-6;. j. M4 z7 k# J, k) W9 l
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;& g: ^& |3 w1 x- s
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 l0 m9 n5 c9 y  ?* e& Bdelta_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 r+ s; a3 ?# z+ c0 }9 E- 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;- r0 q/ U* \4 V- F
%%%%%%%%%%动力学方程$ p; M  L/ v) Q  s+ Q2 k
dx=zeros(18,1);
$ V( f5 O5 [6 z1 [% T/ adx(1)=x(2);; P( b% J$ Z) ~$ l: N' B
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;
9 w' @0 z! `% F6 v$ S$ T, {3 S0 vdx(3)=x(4);7 I6 K) e8 Q% {3 n+ G, H9 o
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;
9 Q) F2 c9 A! _dx(5)=x(6);
; ]" W) [7 H5 X0 O  p$ Y, b2 Adx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;. l) E. N3 F8 X* u# ^1 ^
dx(7)=x(8);- ~' G$ g" c% }. U. A4 J' `+ y
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" y2 p0 p' r* R1 h1 v
dx(9)=x(10);3 K2 E& q7 {8 y8 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# V' B/ J" p: U$ W
dx(11)=x(12);  \- U* K4 ~) q
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
/ p6 B- F! `" P* i$ y1 Bdx(13)=x(14);- q- Q. l* H$ w3 N. 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 y. J, ]" |! f1 p. V9 Cdx(15)=x(16);. x- @  v* G  r* h7 |
dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;! T1 d: i' j) ?" u! L
dx(17)=x(18);! Q8 [# s$ |( Q& f7 u8 F, c( A: m
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;

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