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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
1 T/ w0 j- y; z* `; ~: M) O' b# [function [dx,ff1,ff2]=myfun(t,x)
  a0 M- ?/ F# u, it
1 c7 e$ `: E/ b; P' t4 n" R: `beita=26;
# g) y( Z0 E- o& o- t/ Zmn=0.004;" J' {. X, F- M  B
z1=46;                       
+ n' n+ O! e1 U- l$ O, H' @* mz2=43;                       
' C2 Z* Y" s8 N7 y0 Z+ z; Az3=122;                     
+ Z. [, U7 \% f- Z2 H# AT_in=200;9 Y; t+ `# r+ l# X
T_out=80;; {* c8 k0 {9 T+ q' ]2 Q
roug1=7.8E3;            
: U+ e7 e! ]% J% j: D7 Eroug2=7.8E3;            ' _1 E# j' C6 x8 y
roug3=7.8E3;            
% ?& |8 V5 ]' j; F3 ]alphan=20;                                                   
5 @2 I5 F" p3 z$ `2 m& galphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));      0 z) u( r1 o! d5 l7 _8 W7 ]: X
d1=z1*mn/cosd(beita)/1000;                  
+ r: N7 i6 g& h$ X& P0 U. Bdb1=d1*cosd(alphat)/1000;                    
# j9 l: I, m- N* x7 E" w/ d+ Kd2=z2*mn/cosd(beita)/1000;                  8 ^5 i2 ^) I4 J% d/ U! C0 V' _
db2=d2*cosd(alphat)/1000;                    
  r1 Y" P7 }1 c8 H  Hd3=z3*mn/cosd(beita)/1000;                  
, W' J" f4 {4 w; W5 X) \5 a" ddb3=d3*cosd(alphat)/1000;                                 2 ~- T2 G5 l4 H# \, @4 Y
bp1=116/1000;                                        4 _9 J( L  ]8 \+ j/ _, q0 @
bp2=116/1000;                                        " }* P! a1 P7 _) C7 O7 ]$ r
bp3=116/1000;                                       
- k4 j0 |) L! |# |bp=116/1000;
8 ~0 y7 K$ K6 [" n, ~I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;  / u0 M" {1 h* c/ F2 S8 O
I2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;  
3 y" J  ]# `) C9 Z2 N  j2 II3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;  
) z& T: U9 W0 u' p$ Km1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;                                # L! b4 d5 y2 F& J
m2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;                              
" O( V+ u+ h. D! U+ @" f' z( [6 Fm3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;                   9 ^& c5 L# }0 n* m  U8 q
r1=d1*cosd(alphat)/2;                                          : P* I1 j" \* G" {' u4 R2 z! m
r2=d2*cosd(alphat)/2;                                          3 |: E1 Z0 g# f2 k% q$ V
r3=d3*cosd(alphat)/2;                                          
4 i7 G, |  y; jfai_sp1x=90;  i+ P( _* R3 Z# ?6 J/ `* _4 ]
fai_sp1y=0;
7 Z: Q( D# Y* Z7 m: N: b! Mfai_p1rx=-130;1 k* [! [# V2 O: R+ {. H& n
fai_p1ry=-220;' J3 U: S; ]: U- v1 P
kesaiz=0.05;
- ^1 z  S% j& t5 S/ [6 Mkesain=0.07;
6 b9 j, F4 ~$ h+ i2 ?( g( H6 Lkp1x=1e8;
* q. t; N3 v+ ?) D) H; e% ^5 f" p" _kp1y=kp1x;; J: O* d/ k  [1 k
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);7 c/ Q/ l3 t- R, l* u& F# N; c. H
cp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);$ L+ k; `, @! x! d% m- O2 J& G1 e
ksx=1e8;
# f' I& w5 [" oksy=1e8;                                   . Z' E, K7 e) n5 v2 Z9 k
csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);; l  [1 d2 e% y' I3 v
csy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);* h9 t7 t  V% J) s9 B
krx=1e8;# U" a/ m, [: ?( e  r8 S
kry=krx;5 a0 [9 a3 s9 Q+ D0 Z- C2 U+ O
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);   + z- |9 g" |1 T, Z! Y7 Y7 {
cry=crx;. D2 y1 I. [& [
Tmesh=2*pi/z1;) l9 f- _2 M! _- R+ V* l2 x# C
kp1r =1e6;
" S" r* p# p1 d7 C  F4 `csp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);2 ?/ C3 m& b# z' G* s: F; a' P
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);                   _3 O: t/ p8 N6 s9 {4 a9 B
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！
0 Y2 G* _& @( _. V7 [( I$ |" Eesp1=1e-6;
, i: I" H4 {, q( i& _: q8 |5 @, E  Qep1r=1e-6;1 C. V6 V: N" y' w0 h) ?
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 [1 c$ z( x* A( H" a% l, Udelta_sp11=((x(2)-x(8))*cosd(fai_sp1x)+(x(4)-x(10))*cosd(fai_sp1y)+r1*x(6)+r2*x(12))*cosd(beita)+esp1;
2 v% ~2 z/ `% I, x( J0 Ndelta_p1r=((x(7)-x(13))*cosd(fai_p1rx)+(x(9)-x(15))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(17)-r2*x(11))*sind(beita)-ep1r;. M& C- o, Q, l9 E1 `' u% d3 D
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;) L4 V2 o& ^( Z
%%%%%%%%%%动力学方程
8 T$ t* S8 Z$ y, U/ vdx=zeros(18,1);
, F9 `5 }  s. {3 q& ?  F0 k* Vdx(1)=x(2);, w8 a8 ~( @  I) ]0 {5 d3 E- 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;
( C9 I& m: ^' e7 s4 w5 Wdx(3)=x(4);
" L, w+ l+ ?  l$ c1 @0 Y4 \dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;
; D8 g. e0 [) P7 G, Ndx(5)=x(6);
- t7 w1 u  L4 i( p7 \dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;$ T$ G" ]) W: H5 R' ]
dx(7)=x(8);
2 J( g4 W# T, a* `  |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) e" t3 X; O) _( }
dx(9)=x(10);
( o/ ^- X8 r. R# X- V) Ldx(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
" a0 c% k, }7 L; {/ Y/ w( X  Fdx(11)=x(12);- h- f0 Z4 a. r
dx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
7 H9 f3 T. w! Q/ udx(13)=x(14);
2 L# L' N' @3 s1 ^8 ]* Pdx(14)=((-200*cosd(fai_p1rx)-(crx*x(14))-krx*x(13)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1rx))/m3;
" M% t3 N) v: A$ R, V8 ydx(15)=x(16);
/ b9 D" I4 w1 ~6 wdx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;
9 ^& W, V2 |! {3 H7 jdx(17)=x(18);
( U: ]$ x0 v- ]dx(18)=(80-(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r)*cosd(beita)*r3-T_out)/I3;
, {4 Q* u. o9 C" k; U7 n3 F( ~9 V' Z2 E. P( G! T
! X5 q( w, k3 r/ u
% J+ Q+ `8 t  L
1.2 ode程序
, M, E( ^* r$ X" o0 g/ u# E9 s5 N$ hclc;- X8 Z$ A6 m. V# ]$ d7 Z6 I7 D2 X
clear all
0 D+ U, p- I7 [: }( K" y: Q1 Qx0=zeros(18 ,1), S* E& _8 s- n3 V
[t,x] = ode45('myfun',[0:0.0001:10],x0);* C9 O) l( S4 ?# }  W
figure
' D( r# M: p, x8 yplot(t,x(:,1))
; y$ D* y& v, V1 @6 E" p0 q. n- Y) S

. e! j% x5 u9 x* Y3.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
# V8 ^; h* _) ?& @) O4 J0 A, m+ @. B* J" E! L, |! V- N; B
7 Q4 G% |; W( a6 z7 w5 L5 {

3 R9 x' v" w" `9 E- V& H" Q1 C3 Z* N( P- S: ]! X  h0 m: X9 `
4 [' i5 j! f5 D8 M3 e2 Z; E

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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)6 F) y  b0 M4 H- N7 V, r( d/ [8 c
t% A, I  `7 f% J: h/ m6 K
beita=26;8 m, u# D" d  w$ w/ e% c$ w
mn=0.004;
/ Y$ [3 A1 W# f6 k+ J- a( sz1=46;
0 o# i- v- o# [. J: G+ g, e2 d; }z2=43;
" n' O/ x; T/ e8 r! p5 Az3=122;
, c9 n: O5 }6 I( v9 k3 _- L, ?T_in=200;
0 s# A; ?  C& H, g( @T_out=80;: Q( f: _9 M" H9 [
roug1=7.8E3;5 `# g* I* f: X  g" C. D
roug2=7.8E3;) o7 u: ~0 f9 V7 \, U
roug3=7.8E3;
; w3 K6 X- C4 L% a0 qalphan=20;
4 ?! J- X0 t; A% c2 V0 B4 K7 y7 Yalphat=atand(tand(alphan)/cosd(beita));. E: I5 X8 ^: R& @/ F0 O/ B3 ?" u
d1=z1*mn/cosd(beita)/1000;/ W  o- P8 S& K
db1=d1*cosd(alphat)/1000;6 K+ Z3 x% y& u4 S1 v, |
d2=z2*mn/cosd(beita)/1000;) S+ h$ o9 ^+ T' n
db2=d2*cosd(alphat)/1000;
7 J; x: t* G( e+ N$ od3=z3*mn/cosd(beita)/1000;
. r. j- M: j% ^0 x5 o& |- zdb3=d3*cosd(alphat)/1000;; l6 `* |1 p+ c: e' I' p
bp1=116/1000;7 M9 Z8 S+ V0 q2 ~
bp2=116/1000;
, B4 n2 }4 J& L4 \* b2 I" |bp3=116/1000;2 l: l5 T& Z& S6 |2 q* a. F6 S3 i
bp=116/1000;  e4 C, M* S% ?3 ?' d5 ~
I1=((roug1*pi*(d1/2)^2*bp1)*(d1/2)^2)/2;
! h* C) o7 n) |; M& ?: c& h& \- RI2=((roug2*pi*(d2/2)^2*bp2)*(d2/2)^2)/2;/ f( X) O$ K0 t: `: O
I3=((roug3*pi*(d3/2)^2*bp3)*(d1/2)^2)/2;4 L" H% M* g( U  l
m1=roug1*pi*(d1/2)^2*bp1;
6 q* G5 b! i( s( em2=roug2*pi*(d2/2)^2*bp2;9 |" d2 G& f' M
m3=roug3*pi*((d3)-(d1+d2))^2*bp3;
- g4 l+ ^- H  s  ]0 n7 p, y* r8 Kr1=d1*cosd(alphat)/2;5 a7 a' D9 s% R* [7 t3 i
r2=d2*cosd(alphat)/2;8 I4 q5 k1 n) h" {/ g) T" I9 Y# m/ ^
r3=d3*cosd(alphat)/2;
* k- Q1 C6 w/ K9 ]; Dfai_sp1x=90;
: B5 i6 r9 @8 f) m6 p. lfai_sp1y=0;) a% Y0 M: {6 P% ?. A5 C
fai_p1rx=-130;
1 f, l' o7 C' c% P7 j6 Gfai_p1ry=-220;4 ?# z" q/ W8 ~6 A
kesaiz=0.05;
$ [, a: d/ J! O. l6 e" l  u6 G( ykesain=0.07;, c9 v* p2 E) V/ {7 j) u
ksp1 =1e6;
9 P, I' ~( E) |0 q4 H. ^0 D& d! Rkp1r =1e6;- I' U! A) m0 p1 h, }" d+ k! z
kp1x=1e8;2 M( [8 n* n% Y* e
kp1y=kp1x;8 W6 ?/ N3 n" ~$ |6 K
cp1x=2*kesaiz*((kp1x*m2)^0.5);
3 }/ M" g4 \1 U4 c9 N  h, K1 K4 zcp1y=2*kesaiz*((kp1y*m2)^0.5);
$ J" K) c# T8 a8 I1 vksx=1e8;4 Y0 b3 W+ d3 L) P9 k( {
ksy=1e8;* B% ~# T, D# B; J( h
csx=2*kesaiz*((ksx*m1)^0.5);
' g7 ?2 B9 P. A; F8 i4 `/ F7 acsy=2*kesaiz*((ksy*m1)^0.5);# D: F! j1 j) `
krx=1e8;
. M+ e- B& f2 e: I7 qkry=krx;8 |+ N$ Y7 c( D, I4 T0 F3 {
crx=2*kesaiz*((krx*m3)^0.5);8 O( I  L  M. `0 n9 Q( `
cry=crx;( i0 B4 c8 F) F
Tmesh=2*pi/z1;
0 B7 R' M1 u3 v$ o0 f- F+ U1 r6 Ukp1r =1e6;
; T) \  @: R3 L- fcsp1=2*0.07*((ksp1/(1/m1+1/m2))^0.5);7 J1 ?$ u3 C* ?4 H- T# a. c  S
cp1r=2*0.07*((ksp1/(1/m2+1/m3))^0.5);
3 d# ?' f& ~: Y$ j! v/ V%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%以上为参数定义，可忽略不看，谢谢！
6 d! w" ^3 F3 t. y7 m5 eesp1=1e-6;
1 Q8 I0 H, D0 Y' j3 l/ mep1r=1e-6;; G) j. a+ Y* b1 v" [5 l% U
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;* {* \/ [* c# V3 |# U3 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;2 h+ m" W4 |$ F- y* _
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;
6 ^# U( t( @$ T( O. wdelta_p11r=((x(8)-x(14))*cosd(fai_p1rx)+(x(10)-x(16))*cosd(fai_p1ry)+r3*x(18)-r2*x(12))*sind(beita)-ep1r;8 m# ?7 a$ v* H$ ]1 V
%%%%%%%%%%动力学方程' @9 z2 h0 R4 D  a1 K, L
dx=zeros(18,1);3 Q2 _- ~: W) _/ W- G7 w
dx(1)=x(2);
# J1 _7 u4 K% k8 \3 \0 ^# Ddx(2)=(1500*cosd(fai_sp1x)-(csx*x(2))-ksx*x(1)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1x))/m1;% ]) k% E3 K- G5 \% ^% t
dx(3)=x(4);8 ^0 Z+ w0 G8 [+ N
dx(4)=(1500*cosd(fai_sp1y)-(csx*x(4))-ksy*x(2)-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*cosd(fai_sp1y))/m1;0 j, w) ]8 x6 W9 }& n. M" T5 g
dx(5)=x(6);# u/ i* r& j1 L! F" |$ t( R/ k% _
dx(6)=(400-(csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)*cosd(beita)*r1+T_in)/I1;
6 i! x# m# m( Idx(7)=x(8);
$ [) Z7 @" @6 i8 N  Xdx(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0 z( o' y4 }/ c) Z  F7 o
dx(9)=x(10);) x5 O( B7 [; x3 y# U
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 s5 b/ A1 M3 d5 I8 p$ E7 M6 Idx(11)=x(12);
  w( C2 |8 z8 {$ @$ B# Rdx(12)=(120-((csp1*delta_sp11+ksp1*delta_sp1)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*r2)/I2;
. _4 G& _" U' f. j* Idx(13)=x(14);0 ?# f" \- k! 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;& u4 N- b1 p3 i& d) f/ e  n
dx(15)=x(16);* j) R# T+ ^+ m% k& f6 h) C9 J$ R- H
dx(16)=((-200*cosd(fai_p1ry)-(crx*x(16))-krx*x(15)+(cp1r*delta_p11r+kp1r*delta_p1r))*cosd(beita)*cosd(fai_p1ry))/m3;
: n+ J: w% S. [* f- V8 D' Y: Odx(17)=x(18);
' `9 j1 T8 }2 M8 cdx(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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