基于PS021的高速無線測力輪對系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的發(fā)展，列車的行駛速度、行車密度都在不斷的提高，人們對于高鐵的安全性也愈來愈關(guān)注。輪軌力的檢測是輛動力學研究和脫軌機理的研究中必不可少的組成部分。在當今各種輪軌作用力測量方法中，測力輪對是對輪軌作用力進行精確連續(xù)測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，時變的。影響測力輪對測量精度的因素很多。輪對構(gòu)成的均勻性，輪對角速度，布置應變傳感器的工藝，輪對與鋼軌接觸點的位置，以及外界的空氣

2、濕度，溫度，電磁干擾等等，都會對輪軌作用力的測量精度產(chǎn)生影響。本文針對現(xiàn)有測力輪對中的問題，設計了一套高精度、低功耗、小體積的無線輪軌力測量系統(tǒng)。
　　 論文分析了輪軌之間的相互作用力及其對輻板應變的影響，提出一種新穎的，在輪對輻板和軸上聯(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系統(tǒng)的總體設計方案，為了更好的適應測力輪對的實際使用環(huán)境，本方案采用分布式結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)主要由傳感器單

3、元、應變采集單元、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)設計中，需要特別注意的問題，由此引出了整個論文主要需要完成的工作。傳統(tǒng)的測力輪對主要是基于AD轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的，這需要信號的放大、平移、濾波、模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換等多個環(huán)節(jié)。本文放棄了傳統(tǒng)的基于AD的測量方法，而是采用基于TDC技術(shù)的PS021來完成應變到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。采用PS021的測量方法，具有測量精度高，外圍電路簡單，易于實現(xiàn)低功耗，小型化。
　　 在數(shù)據(jù)傳