動(dòng)態(tài)載荷軌道特性測(cè)量論文

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1、分類號(hào)：密級(jí)：論文編號(hào)：學(xué)號(hào)：30608040205重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文動(dòng)態(tài)載荷軌道特性測(cè)量研究生:李新指導(dǎo)教師：陳渝光（教授）學(xué)科專業(yè)：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究方向：計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)與儀器培養(yǎng)單位：電子信息與自動(dòng)化學(xué)院論文完成時(shí)間：2009年4月10日論文答辯日期：2009年6月2日萬(wàn)方數(shù)據(jù)CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：Master’sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyTheCharacter

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

3、,2009OralDefenseDate:,June2,2009萬(wàn)方數(shù)據(jù)重慶理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果、作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的集體和個(gè)人，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人承擔(dān)本聲明的法律后果。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本

4、人授權(quán)重慶工學(xué)院可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于（請(qǐng)?jiān)谝韵孪鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”）：1.保密□，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。2.不保密□。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要軌道結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。對(duì)于動(dòng)態(tài)載荷軌道基本特性的測(cè)量，可為軌道安全估計(jì)提供重要參考，其中，軌道的應(yīng)變、振動(dòng)和溫度為評(píng)價(jià)軌道特性的主要參數(shù)。單一傳感器測(cè)量的結(jié)果，在精度和可靠性上無(wú)法滿足需要，并且軌道特性測(cè)量存在高空作業(yè)的危險(xiǎn)。因此，本文設(shè)計(jì)了

5、可以固定在軌道下面的動(dòng)態(tài)載荷軌道特性測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將測(cè)量結(jié)果無(wú)線發(fā)送到地面上位機(jī)，供軌道評(píng)估專家評(píng)估軌道的安全性能。本文采用多點(diǎn)分段測(cè)量動(dòng)載軌道的參數(shù)，即在一被測(cè)點(diǎn)上安放多個(gè)傳感器，利用Kalman遞歸濾波的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法，尋求均方估計(jì)誤差最小值的測(cè)量參數(shù)。根據(jù)融合后的軌道參數(shù)，分別利用自相關(guān)和互相關(guān)，分析被測(cè)點(diǎn)自身的參數(shù)變化，以及非測(cè)量區(qū)域的軌道異常信息。動(dòng)載軌道特性測(cè)量系統(tǒng)，主要圍繞多傳感器數(shù)據(jù)融合和相關(guān)分析的測(cè)量思路展開(kāi)研究，并開(kāi)發(fā)了具有無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送功能的動(dòng)載軌道特性測(cè)量系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)主要采用基于Cortex-M3內(nèi)核

6、的STM32F103RB芯片作為核心中央處理器，將采集到得參數(shù)在中央處理器中預(yù)處理后，利用nRF24E1無(wú)線傳輸模塊，將預(yù)處理的結(jié)果和原始數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到地面上位機(jī)。軟件設(shè)計(jì)主要是基于移植到STM32F103RB芯片上μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線收發(fā)等軟件。最后，通過(guò)載重小車在簡(jiǎn)支梁上勻速行駛的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證動(dòng)態(tài)載荷軌道測(cè)量系統(tǒng)的可靠性和測(cè)得參數(shù)的精度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，證明了動(dòng)載軌道測(cè)量系統(tǒng)可以將動(dòng)載軌道的測(cè)量參數(shù)有效地?zé)o線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上。將接收到得數(shù)據(jù)和實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明動(dòng)載軌道測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)基本逼

7、近實(shí)際值。關(guān)鍵詞：簡(jiǎn)支梁多傳感器數(shù)據(jù)融合相關(guān)分析測(cè)量系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)I萬(wàn)方數(shù)據(jù)AbstractTrackiswidelyusedinmanufacturing,transportation,andotherindustries.Thebasiccharacteristicsmeasurementofthedynamicloadtrackcouldprovideimportantreferencedparametersforthesafetyestimation,whichmainlyrelatetothestrain,vibrationan

8、dtemperatureofthetrack.Themeasurementaccuracyandreliabilityofasinglesensorarefailedtomeettheneeds.There