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中低速磁悬浮F型轨道静态几何参数检测仪的研制

2020-12-13阅读(819)

中低速磁悬浮F型轨道静态几何参数检测仪的研制

论文摘要

我国中低速磁悬浮铁路技术处在快速发展阶段,磁悬浮F型轨道由于其截面形状复杂,检测参数较多,急需一种新型的检测机构对F型轨道静态几何参数进行精确、高效的测量。通过借鉴普通轨道检测仪检测参数的部分原理及方法,并在此基础上运用智能仪器仪表的设计思想,研制了一种便捷、安装拆卸方便、精度高和具有数据显示、存储等功能的中低速磁悬浮F型轨道静态几何参数检测仪。具体而言,本论文的主要研究工作有以下几个方面：1、从智能化仪器仪表的角度详细描述了F型轨道静态几何参数检测仪的设计过程,内容包括机械构成、检测原理、硬件电路、软件设计、技术指标及传感器选型等。2、多方面讨论提高检测仪检测系统测量精度的方法,包括随机误差、系统误差的处理方法和传感器温度补偿,可以很好地修正由于各种增益不稳定,温度漂移等因素引起的系统误差,非常具有实用价值。3、在整个数据采集系统中,抗干扰及可靠性设计直接关系检测系统的可靠性和整体性能,因而从软件和硬件两个方面讨论了测量系统的抗干扰及可靠性设计。此外,还运用了电压监测、程序参数自检和硬件自检等技术来增加系统的可靠性。利用该检测仪在磁悬浮试验线进行现场检测,所测数据重复性和精度均达到原设计目标。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 磁悬浮F轨检测内容及要求
  • 1.3.1 中低速磁悬浮悬浮、导向和驱动技术原理
  • 1.3.2 中低速磁悬浮F型检测内容及要求
  • 1.4 本论文的主要研究工作和内容
  • 第二章 检测仪总体方案
  • 2.1 总体方案的确定
  • 2.1.1 机械结构
  • 2.1.1 电气测量系统
  • 2.2 检测原理
  • 2.2.1 里程检测机构
  • 2.2.2 轨距检测机构
  • 2.2.3 直线电机反应板水平检测机构
  • 2.2.4 悬浮间隙检测面水平检测机构
  • 2.2.5 轨向检测机构
  • 2.2.6 直线电机反应板高低检测机构
  • 2.2.7 悬浮间隙检测面高低检测机构
  • 2.2.8 轨缝检测机构
  • 2.2.9 直线电机工作面短平检测机构
  • 2.2.10 悬浮面四点直线度短平检测机构
  • 2.3 主要技术指标
  • 2.4 传感器选型
  • 2.4.1 编码器
  • 2.4.2 倾角传感器
  • 2.4.3 磁滞伸缩位移传感器
  • 2.4.4 涡流传感器
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 检测仪机械结构设计
  • 3.1 连接板的设计
  • 3.2 导向轮的设计
  • 3.3 刹车机构的设计
  • 3.3.1 刹车轮设计
  • 3.3.2 行走轮设计
  • 3.4 连接轴机构的设计
  • 3.5 压紧轮机构的设计
  • 3.6 轨距检测机构的设计
  • 3.7 直线电机工作面短平机构的设计
  • 3.8 轨向检测机构的设计
  • 3.9 直线电机反应板高低检测机构的设计
  • 3.10 悬浮间隙检测面高低检测机构的设计
  • 3.11 悬浮面四点直线度短平检测机构的设计
  • 3.12 推杆机构的设计
  • 3.13 其他机构的设计
  • 3.13.1 轨道检测机构把手
  • 3.13.2 轨道检测机构数据采集盒
  • 3.14 本章小节
  • 第四章 检测仪硬件电路设计
  • 4.1 引言
  • 4.2 硬件结构
  • 4.3 PC104和MCU
  • 4.3.1 PC104
  • 4.3.2 MCU种类
  • 4.3.3 AT89S5X系列单片机简介
  • 4.4 滤波处理输入电路
  • 4.5 A/D转换器
  • 4.6 键盘和接口
  • 4.7 液晶显示电路
  • 4.8 电源电路
  • 4.9 报警电路
  • 4.10 本章小结
  • 第五章 检测仪软件程序设计
  • 5.1 软件编程语言
  • 5.1.1 编程语言选取
  • 5.1.2 编程规范
  • 5.2 PC104程序设计
  • 5.2.1 功能模块
  • 5.2.2 底层函数
  • 5.2.3 系统函数
  • 5.2.4 主程序
  • 5.3 数据分析处理系统
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 检测仪精度的改善
  • 6.1 引言
  • 6.2 检测系统误差的处理
  • 6.2.1 系统误差的修正
  • 6.2.2 随机误差的处理
  • 6.3 温度对检测系统影响的处理方法
  • 6.3.1 温度对传感器影响的处理
  • 6.3.2 温度对机械结构影响的处理
  • 6.3.3 温度对内部电路影响的处理
  • 6.4 本章小结
  • 第七章 检测仪抗干扰及可靠性设计
  • 7.1 引言
  • 7.2 硬件抗干扰措施
  • 7.2.1 抑制干扰源
  • 7.2.2 阻断干扰传播路径
  • 7.2.3 提高敏感器件的抗干扰性能
  • 7.3 软件抗干扰措施
  • 7.3.1 指令冗余技术
  • 7.3.2 软件陷阱技术
  • 7.3.3 系统复位设计
  • 7.4 系统自检可靠性设计
  • 7.4.1 硬件故障自检
  • 7.4.2 算法自检
  • 7.4.3 电源电压检测
  • 7.5 本章小结
  • 第八章 试验验证及总结
  • 8.1 试验验证方案
  • 8.2 测试基础和说明
  • 8.3 实测数据整体分析
  • 8.3.1 轨距对比曲线图
  • 8.3.2 水平对比曲线图
  • 8.3.3 A、B轨向对比曲线图
  • 8.3.4 A、B上高低对比曲线图
  • 8.3.5 A、B下高低对比曲线图
  • 8.3.6 A、B短平对比曲线图
  • 8.3.7 上、下三角坑对比曲线图
  • 8.3.8 直线度对比曲线图
  • 8.3.9 整体分析
  • 8.4 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间的主要研究成果

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