基于PS021的高速無線測(cè)力輪對(duì)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路的發(fā)展，列車的行駛速度、行車密度都在不斷的提高，人們對(duì)于高鐵的安全性也愈來愈關(guān)注。輪軌力的檢測(cè)是輛動(dòng)力學(xué)研究和脫軌機(jī)理的研究中必不可少的組成部分。在當(dāng)今各種輪軌作用力測(cè)量方法中，測(cè)力輪對(duì)是對(duì)輪軌作用力進(jìn)行精確連續(xù)測(cè)量最有效的方法之一。由于軌道具有橫向不平順和垂向不平順，所以輪軌作用力是不平順，時(shí)變的。影響測(cè)力輪對(duì)測(cè)量精度的因素很多。輪對(duì)構(gòu)成的均勻性，輪對(duì)角速度，布置應(yīng)變傳感器的工藝，輪對(duì)與鋼軌接觸點(diǎn)的位置，以及外界的空氣

2、濕度，溫度，電磁干擾等等，都會(huì)對(duì)輪軌作用力的測(cè)量精度產(chǎn)生影響。本文針對(duì)現(xiàn)有測(cè)力輪對(duì)中的問題，設(shè)計(jì)了一套高精度、低功耗、小體積的無線輪軌力測(cè)量系統(tǒng)。
　　 論文分析了輪軌之間的相互作用力及其對(duì)輻板應(yīng)變的影響，提出一種新穎的，在輪對(duì)輻板和軸上聯(lián)合組橋的布橋方案，并給出了這種布橋方案的基于kalman濾波的解耦算法。本文首先介紹了整個(gè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，為了更好的適應(yīng)測(cè)力輪對(duì)的實(shí)際使用環(huán)境，本方案采用分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)主要由傳感器單

3、元、應(yīng)變采集單元、系統(tǒng)控制模塊、數(shù)據(jù)處理與分析軟件等組成，并提出了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要特別注意的問題，由此引出了整個(gè)論文主要需要完成的工作。傳統(tǒng)的測(cè)力輪對(duì)主要是基于AD轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的，這需要信號(hào)的放大、平移、濾波、模擬數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換等多個(gè)環(huán)節(jié)。本文放棄了傳統(tǒng)的基于AD的測(cè)量方法，而是采用基于TDC技術(shù)的PS021來完成應(yīng)變到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。采用PS021的測(cè)量方法，具有測(cè)量精度高，外圍電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)低功耗，小型化。
　　 在數(shù)據(jù)傳