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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
7 w* k6 f" }  `) Ufunction [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)) z, f! o/ p  w2 I) c) `) }
t# A9 B' h/ a2 h' u$ F/ _( |: T
beita=26;
% ~* O) f% H3 p5 T8 `% P7 kmn=0.004;8 z- z2 h( G$ t; p# q6 O
z1=46;                       3 L/ m3 x: E7 t# _
z2=43;                       : Q9 m! k0 |9 D2 O
z3=122;                     
! K, v0 u  x+ @/ BT_in=200;, d- X' R5 u: L
T_out=80;
  j# K. F& b  M$ Z. w' qroug1=7.8E3;            $ I6 H3 H: }) b- n. m. }, i3 P1 S
roug2=7.8E3;            
! \# r/ `' q$ R- U( G$ hroug3=7.8E3;            - V. b# S. R; ^+ c$ k$ e6 l$ ^
alphan=20;                                                   
" ~  w$ n) \# O& Z2 @; dalphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      
/ b# \4 E  Q' V4 Y  }# vd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  " L/ L. Y( S& z/ I3 M
db1=d1*cosd(alphat)/1000;                    
7 P( l) E# Z  N& t) M9 vd2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  , `" j8 {2 [% c
db2=d2*cosd(alphat)/1000;                    
  w5 o3 U' B+ O/ E8 Ld3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  / h- ^7 p1 J5 y' r# F) l  g& O$ B1 B
db3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 
- _% K9 b2 \9 t' O2 A/ u; }bp1=116/1000;                                        & c) n9 d+ L( r$ O
bp2=116/1000;                                        * i+ {2 f4 R2 ]' L
bp3=116/1000;                                       
+ y# C& e6 L+ ]* g6 h! k0 F7 Y" lbp=116/1000;0 G% {1 H# v# P& L- j% J
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  
/ T; C! I3 C  GI2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  
, X6 A8 f- t0 ^+ VI3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  0 e6 X7 ~% A! [# n0 Z* S7 N
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                
1 R6 p5 r8 Y' y2 s( h$ G" {m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                              
- a* n$ ?9 h& G. om3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                  
" u2 R" l. |; h" r, Lr1=d1*cosd(alphat)/2;                                          2 f% L& \- a3 C
r2=d2*cosd(alphat)/2;                                          , ]  m) v$ x+ j$ x( ]& E7 y
r3=d3*cosd(alphat)/2;                                          $ l0 Q1 {& S, A
fai_sp1x=90;
: \- ]/ K" G+ T7 ~/ H7 mfai_sp1y=0;
( a7 o1 N" j$ \' w7 Vfai_p1rx=-130;4 _6 d, {4 L4 i- y5 l7 U% `
fai_p1ry=-220;( V' Z8 ~' @1 n. m% q% @6 Q
kesaiz=0.05;
' B% ?2 @6 ~2 O) b  h- Q8 x+ vkesain=0.07;
5 N  @8 V# [* h) w* `, @' v& C% F! fkp1x=1e8;; k# ^' Q, M& X4 `; I* q. A
kp1y=kp1x;! p8 E) P- ]: _$ l9 t. y
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
" {/ g- A/ C8 n- f2 wcp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
( x6 o" d1 q/ Y2 j8 a6 Aksx=1e8;  w' M( }* H  Y, b
ksy=1e8;                                   
6 V' A3 h& u9 }0 P. y: ^csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);1 B# I" c6 {* [- F8 G7 h& R1 e
csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
0 S0 n, ^' M4 }krx=1e8;
. t' T7 Z9 M; W/ I0 Dkry=krx;$ |; l# s- i/ F7 C. l1 V( Y1 P
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   
$ q6 I& x1 }' @1 t/ h3 p) a8 M: O2 L1 F' Xcry=crx;
; u* f! s9 P2 w0 oTmesh=2*pi/z1;' g' j+ `6 P- t
kp1r =1e6;
0 p- a3 M! \1 p" \' hcsp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);7 O) _/ b; t" m7 A
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                 
3 c' u6 `8 T- I7 t* [) ~) }%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！. v# I4 s8 o6 w% {! q' T
esp1=1e-6;8 D) _; ~* p" r! p* B1 C
ep1r=1e-6;" }3 F. e: |4 e+ i8 R
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;
( S: \0 b1 [6 \5 [; G4 Cdelta_sp11=((x(2)-x(8))*cosd(fai_sp1x)+(x(4)-x(10))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(6)+r2*x(12))*cosd(beita)+esp1;& f: Z$ K$ k* F
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;% B) }) L) _3 `( K9 C
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 d9 A5 `# I1 n( ]' G0 U%%%%%%%%%%动力学方程
. R) w" f7 P7 A1 `dx=zeros(18,1);2 f& p3 t* G: T7 N2 i% Y9 \
dx(1)=x(2);# k2 B- {& I8 I( w0 o6 I9 c
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 x2 R* g3 U% }. U! P7 p
dx(3)=x(4);
8 w# S  E4 [3 [" Z4 cdx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;/ ?( U( _4 p' S3 d, w- z. q* l
dx(5)=x(6);
; v+ @$ N+ h) n7 H9 `3 @+ z# Ydx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
* c) M8 _  P6 _dx(7)=x(8);$ V' z0 x7 N. Q- \+ V9 S, \8 o9 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
% A! p* m: z9 e" Z! f1 qdx(9)=x(10);" W: Z  f2 j/ H; J- c
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" f4 U3 P9 B0 s9 k$ p, [1 X
dx(11)=x(12);
- F0 P) Q* B, W$ N& I, hdx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;  W/ M  e% p! D# V8 }) k& I
dx(13)=x(14);
1 z( I* a3 v8 K" ]  ^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 i, C0 a7 }) l( s- o' ddx(15)=x(16);9 t0 T7 V4 o; N$ q9 e( S2 u& S
dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;
% ^! ~1 [: @2 |2 H( Ydx(17)=x(18);$ u/ `, W3 H0 p" U1 s
dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;
4 \1 T* p/ O$ i+ ?0 u% F/ N
8 a  e2 `% v2 [+ q% `7 s# r7 K7 h7 S2 u
/ ^& O5 S! i% ]5 X" X
1.2 ode程序$ }9 D6 ~" R# q0 f4 m* H4 Q
clc;0 }8 V# r1 K; W: X
clear all
1 ~$ y3 I, X3 x$ [0 Hx0=zeros(18 ,1)
/ p3 H  y1 o9 w: d& o[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);* c/ L/ l7 x) z
figure- a* A# j. a9 O
plot(t,x(:,1))& a% E( e; B7 k: H. Y4 M
& O$ `5 `9 q" W9 [
5 X% s9 ^7 I9 K) n" S5 e) F
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
! @+ D# ?& a1 Q. X2 M+ a! q3 @5 ?
$ G7 k$ R& l0 ]6 d: ]

" c0 q' {; y0 `. [1 H; H  j4 n6 x

* z6 R" |6 z6 v: M- ^. u3 q4 G

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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)
1 N- [+ q9 o6 Xt! j  s- M8 J" x: R' t3 ^3 p
beita=26;
; O% J6 U" V* W  H7 ^/ smn=0.004;
" t3 d, Q: l9 w+ R- Fz1=46;( [' V0 C( }+ C) \" H
z2=43;
. x" t, Y6 ^4 a( U" N7 Lz3=122;9 c% B& F+ ^  m' q3 }' K: X
T_in=200;/ f! j) C. e0 S- \: a
T_out=80;% r6 k+ H' L6 Z$ g7 J! n
roug1=7.8E3;; s) _! _& s% e1 X1 c
roug2=7.8E3;
& i5 [  B% W$ D* c3 m( aroug3=7.8E3;
9 d: }: d! l% A/ w% ^alphan=20;: M' N/ A" w$ S9 ]# a
alphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));
' o  L: `1 P! Fd1=z1*mn/cosd(beita)/1000;
5 e& t& s/ U! u* Odb1=d1*cosd(alphat)/1000;2 X* s* m) g: N% P# R
d2=z2*mn/cosd(beita)/1000;
5 _1 ^4 @0 A0 N% Udb2=d2*cosd(alphat)/1000;. t( z% t' O7 f- a
d3=z3*mn/cosd(beita)/1000;. e1 v( U1 k- X3 ^
db3=d3*cosd(alphat)/1000;
  M  J$ X2 F* N' F8 K1 |0 S- }/ K2 H7 Kbp1=116/1000;2 k5 L  v7 z/ K7 J1 b
bp2=116/1000;
; T5 n& @+ K/ dbp3=116/1000;* ]) x4 X2 \4 C# ~
bp=116/1000;
) o% y% D8 f) W7 bI1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;( T+ _. l  u1 C. X: c1 a
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;8 x& W) h- u) p( ?. M1 M+ g
I3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;
5 k2 U4 _  |0 f- L$ N! dm1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;
( U  }# ]2 V% m. e  h5 om2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;4 q8 G, ?# Q8 p; h5 L  x/ U
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;7 _, e5 Z  C' I5 j; n, Y
r1=d1*cosd(alphat)/2;( W# _' ?, l5 K$ |: W5 a7 ?! \
r2=d2*cosd(alphat)/2;
0 o' R6 P# \5 ~+ Br3=d3*cosd(alphat)/2;
- I+ x0 r7 i9 v! }* Hfai_sp1x=90;
" Q/ H1 z" n8 g# xfai_sp1y=0;
: x. y1 Y: p  J) w+ D: ?fai_p1rx=-130;
* w: ~' R$ K$ \* {" P5 |fai_p1ry=-220;
& ?1 Z1 t, M3 I# K6 ?; `kesaiz=0.05;
, y; s  A" f% Q% W% a* lkesain=0.07;
% B. O- P; ^8 w- lksp1 =1e6;
; F# T! q1 p1 I! f- s7 s! ~) Fkp1r =1e6;: }, f7 }6 z( m. I
kp1x=1e8;
6 E$ a# U8 |2 J. b+ C3 ~kp1y=kp1x;% Z" j9 q3 O( y
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
( U  d: U" U5 p  Dcp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);" Z( u' }7 q- W) {; F
ksx=1e8;0 ~5 V; G2 t" l) k1 ]" f2 @0 `- \
ksy=1e8;
! P$ \$ {2 U( D- Icsx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
/ E$ S) K7 s) Zcsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);
8 m' g& i3 R1 T7 G4 ykrx=1e8;; |3 R' W. @1 `! S" U
kry=krx;# z# A! H9 y( W: J
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);
; Z4 @' p* r4 x0 D/ @8 F% ~cry=crx;) v, j0 H5 N% R4 E% N6 a) q2 Q
Tmesh=2*pi/z1;
/ T# L6 K7 {, ^/ e  g2 xkp1r =1e6;% g  _& D; Z: }
csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);
5 t2 W5 W4 Q  ]6 \$ [3 z! Wcp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);" K6 u" `# U) j; e4 U- Z
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！, \: U. L6 C# e, x; D, R
esp1=1e-6;0 `. y+ W( Y5 l, Q( t1 o  y# q
ep1r=1e-6;% w; |0 z( e- h' l0 d
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;0 l% h# V7 l6 f& k8 g  m
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;; e- r  s( x2 i; A( a" X* P, P
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;) T! l& \$ w3 G& t  p) q/ E& D2 B# v: q
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;/ g$ A8 u1 R7 h" P- j
%%%%%%%%%%动力学方程
5 @3 t; d8 T+ S7 E8 W9 odx=zeros(18,1);3 I% A$ E; p& Q7 I" G: p
dx(1)=x(2);& L, k" e; Y  a2 C- ?7 C( i
dx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;
) B- {5 m) k% Z& r% ~$ idx(3)=x(4);  S) s' k( w3 i6 |& L
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;  e3 L/ b* V" v, H9 r( F  X8 p
dx(5)=x(6);
/ d' _) C! ^, M8 P  {7 ydx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
% h! |' E( @1 a  ndx(7)=x(8);
% h$ [4 S  D7 V( S6 Edx(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, L& c9 b, z1 X7 N1 m
dx(9)=x(10);9 Z7 P3 X# u6 W5 y0 x0 v
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- Y$ u* E! G, F$ {- {9 p& G
dx(11)=x(12);
1 t& Z: w( [% G% \) Y1 bdx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;7 H2 Y3 E0 H* a7 y
dx(13)=x(14);
5 T6 G2 k" r6 c6 G6 n0 C% m3 Gdx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;7 x6 H) Y1 @4 W, g3 I! m, B, I
dx(15)=x(16);
: N, P2 V, j2 {5 F3 m2 O6 o  L2 |% idx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;- Y1 v6 n* A. \7 Z3 V! L9 }
dx(17)=x(18);2 `5 X' W2 C6 M2 M
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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