% 列車軌道耦合動力學(xué)模擬小程序1

clear all;

% 參數(shù)設(shè)定

m = 20000;? ? ? ? ? % 列車質(zhì)量，單位 kg

c = 5000;? ? ? ? ? ?% 車輛阻尼系數(shù)，單位 Ns/m

k = 100000;? ? ? ? ?% 車輛彈性系數(shù)，單位 N/m

L = 50;? ? ? ? ? ? ?% 列車長度，單位 m

v = 20;? ? ? ? ? ? ?% 列車速度，單位 m/s

x0 = 0;? ? ? ? ? ? ?% 車輛初始位置，單位 m

xdot0 = 1;? ? ? ? ? % 車輛初始速度，單位 m/s

tspan = [0 100];? ? % 時間范圍，單位 s

% 求解微分方程

options = odeset('RelTol',1e-6,'AbsTol',1e-9);

[t,x] = ode45(@train_eq,tspan,[x0 xdot0],options,m,c,k,L,v);

% 繪制車輛運動軌跡

figure;

plot(x(:,1),t,'LineWidth',2);

xlabel('Position (m)','FontSize',14);

ylabel('Time (s)','FontSize',14);

title('Train Motion','FontSize',16);

% 定義微分方程

function [xdot] = train_eq(t,x,m,c,k,L,v)

? ? % 列車位置和速度

? ? pos = x(1);

? ? vel = x(2);

? ? % 計算軌道力和車輛力

? ? F_track = k*pos/L;

? ? F_vehicle = -c*vel - k*pos;

? ? % 計算加速度

? ? acc = (F_track + F_vehicle)/m;

? ? % 車輛速度和位置的一階微分方程

? ? xdot(1) = vel;

? ? xdot(2) = acc;

? ? xdot = xdot';

end