道岔外形二維激光測量技術(shù)研究.pdf

1、道岔是鐵路軌道連接的重要設(shè)備，由于磨損而導(dǎo)致的廓形變化極大地影響了列車的運(yùn)行安全，因此道岔廓形的測量顯得尤為重要。目前激光測量技術(shù)逐漸應(yīng)用到鐵路行業(yè)，但在尺寸較大、構(gòu)型復(fù)雜的道岔方面的應(yīng)用卻非常少。本文對(duì)二維激光傳感器在道岔外形輪廓的測量方面進(jìn)行了研究，主要工作如下:
　　第一，通過查閱資料分析了道岔檢測和激光測量的研究現(xiàn)狀，研究了激光測量技術(shù)及原理和道岔參數(shù)及評(píng)價(jià)方法，并確定了整體系統(tǒng)的研究方案。
　　第二，研究了本文所用

2、二維激光傳感器的通訊協(xié)議及庫函數(shù)，基于VC++平臺(tái)調(diào)用其動(dòng)態(tài)鏈接庫，并編寫程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光測量數(shù)據(jù)的傳輸與保存。
　　第三，當(dāng)僅傳感器的旋轉(zhuǎn)角度固定時(shí)，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將多次的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一坐標(biāo)系下、利用最小二乘法分別進(jìn)行曲線擬合，通過比較斜率找出公共區(qū)域并確定平移量，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)多次測量曲線的拼接，并對(duì)該曲線拼接方法進(jìn)行了誤差分析。結(jié)果表明:該方法能夠?qū)⒌啦淼恼麄€(gè)廓形進(jìn)行拼接，但存在一定的誤差。通過比較擬合曲線的斜率而確定的平

3、移量的誤差較大，且發(fā)現(xiàn)，拼接時(shí)公共區(qū)域的斜率越小，平移量的誤差越大;旋轉(zhuǎn)角度的誤差則是引起旋轉(zhuǎn)部分誤差分布不均勻的主要原因?？梢妰H確定傳感器的旋轉(zhuǎn)角度而不確定其平移量時(shí)，拼接結(jié)果很難滿足精度要求，因此需要同時(shí)確定傳感器的旋轉(zhuǎn)角度和平移量。
　　第四、在確定旋轉(zhuǎn)角度和平移量的情況下，在MATLAB中通過對(duì)多次測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的拼接。同時(shí)建立了相應(yīng)的正解模型和逆解模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)參數(shù)引起的誤差進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明