动态载荷轨道特性测量论文

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1、分类号：密级：论文编号：学号：30608040205重庆理工大学硕士学位论文动态载荷轨道特性测量研究生:李新指导教师：陈渝光（教授）学科专业：测试计量技术及仪器研究方向：计算机辅助测试技术与仪器培养单位：电子信息与自动化学院论文完成时间：2009年4月10日论文答辩日期：2009年6月2日万方数据CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：Master’sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyTheCharacter

2、MeasureofDynamicLoadTrackPostgraduate:LiXinSupervisor：Prof.ChenYuguangSpecialty:MeasuringandTestingTechnologiesandInstrumentResearchDirection:ComputerAssociateTestingTechnologiesandInstrumentTrainingUnit:InstituteofElectronicInformationandAutomationThesisDeadline:April10

3、,2009OralDefenseDate:,June2,2009万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本

4、人授权重庆工学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要轨道结构广泛应用于工业、交通、运输等行业。对于动态载荷轨道基本特性的测量，可为轨道安全估计提供重要参考，其中，轨道的应变、振动和温度为评价轨道特性的主要参数。单一传感器测量的结果，在精度和可靠性上无法满足需要，并且轨道特性测量存在高空作业的危险。因此，本文设计了

5、可以固定在轨道下面的动态载荷轨道特性测量系统，该系统可以将测量结果无线发送到地面上位机，供轨道评估专家评估轨道的安全性能。本文采用多点分段测量动载轨道的参数，即在一被测点上安放多个传感器，利用Kalman递归滤波的多传感器数据融合方法，寻求均方估计误差最小值的测量参数。根据融合后的轨道参数，分别利用自相关和互相关，分析被测点自身的参数变化，以及非测量区域的轨道异常信息。动载轨道特性测量系统，主要围绕多传感器数据融合和相关分析的测量思路展开研究，并开发了具有无线数据发送功能的动载轨道特性测量系统。硬件设计主要采用基于Cortex-M3内核

6、的STM32F103RB芯片作为核心中央处理器，将采集到得参数在中央处理器中预处理后，利用nRF24E1无线传输模块，将预处理的结果和原始数据无线发送到地面上位机。软件设计主要是基于移植到STM32F103RB芯片上μC/OS-II实时操作系统开发的，设计了数据采集、数据处理和无线收发等软件。最后，通过载重小车在简支梁上匀速行驶的实验，验证动态载荷轨道测量系统的可靠性和测得参数的精度。通过实验，证明了动载轨道测量系统可以将动载轨道的测量参数有效地无线传输到上位机上。将接收到得数据和实际值进行对比，结果表明动载轨道测量系统测得的数据基本逼

7、近实际值。关键词：简支梁多传感器数据融合相关分析测量系统软件开发I万方数据AbstractTrackiswidelyusedinmanufacturing,transportation,andotherindustries.Thebasiccharacteristicsmeasurementofthedynamicloadtrackcouldprovideimportantreferencedparametersforthesafetyestimation,whichmainlyrelatetothestrain,vibrationan

8、dtemperatureofthetrack.Themeasurementaccuracyandreliabilityofasinglesensorarefailedtomeettheneeds.There