基于光纤陀螺仪的轨道方向不平顺检测系统的研究

发布时间：2017-06-03 18:16

  本文关键词：基于光纤陀螺仪的轨道方向不平顺检测系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 传统上，检测轨道方向不平顺的方法有弦测法、惯性基准原理法。这两种方法在轨检小车上的应用存在一些明显的不足：测量轨道方向不平顺的数据重复性不高，准确率也较低。 论文详细介绍了基于光纤陀螺仪的轨道方向不平顺检测系统，，它是一种异于传统上广泛采用的测量方法的检测系统。该系统硬件上由惯性传感器光纤陀螺仪VG951、低漂移、低功耗的程控增益仪用运算放大器AD620、高性能信号处理A／D转换器AD7714、可在线编程型高性能单片机P89V51RD等组成，其中A／D与CPU通过SPI口通讯，CPU之间通过RS232串口进行多机通讯；软件上，采用零点渐消算法、通过数字积分得到轨道方向的角度值，并借鉴弦测法的相关算法，求取所需的轨向。该检测系统具有漂移小，精度高等特点。 本论文的研究成果已经获得工程应用，为我国高速铁路建设事业和铁路第六次大提速作出了重大贡献。
【关键词】：光纤陀螺仪 零点渐消算法 轨道方向不平顺 轨向算法
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH744
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-20
• 1.1 轨道几何状态概述8-9
• 1.2 轨道检测系统的发展概况9-13
• 1.2.1 国外轨道检测系统的发展概况9-11
• 1.2.2 国内轨道检测系统的发展概况11
• 1.2.3 国内轨道检测系统应用状态与要求11-13
• 1.3 传统检测原理介绍13-14
• 1.4 课题的来源14-16
• 1.5 论文完成的主要工作及创新之处16-20
• 1.5.1 论文完成的主要工作16-18
• 1.5.2 论文所取得的创新18-20
• 第二章 轨检仪陀螺测角系统的总体设计20-29
• 2.1 引言20-21
• 2.2 系统的方案选择21-29
• 2.2.1 陀螺测角系统的不同方案21-27
• 2.2.2 轨检仪左右轨向陀螺测角系统的不同方案27
• 2.2.3 论文采用的最终方案27
• 2.2.4 基于FOG的轨检仪轨向不平顺测量系统结构27-29
• 第三章 轨检仪陀螺测角系统的硬件电路设计29-47
• 3.1 总体目标29
• 3.2 光纤陀螺仪选型29-33
• 3.2.1 光纤陀螺仪的工作原理29-31
• 3.2.2 国外光纤陀螺仪的发展现状31-32
• 3.2.3 各种陀螺仪的重要技术指标及其市场情况32-33
• 3.3 硬件电路设计33-47
• 3.3.1 信号调理电路设计33-37
• 3.3.2 信号采集电路设计37-47
• 第四章 轨道方向不平顺检测系统的软件设计47-70
• 4.1 引言47
• 4.2 陀螺测角系统零点渐消算法47-50
• 4.3 陀螺测角系统轨向递推算法50-56
• 4.3.1 弦测法测量轨向的基本原理50-52
• 4.3.2 陀螺测角系统的轨向传递函数52-54
• 4.3.3 陀螺测角系统的轨向逐点递推算法54-56
• 4.4 软件平台和编程语言的选择56
• 4.5 通讯协议56-58
• 4.5.1 系统结构56-57
• 4.5.2 系统任务57
• 4.5.3 规定通讯协议57-58
• 4.6 系统的软件设计58-62
• 4.6.1 软件结构设计58-61
• 4.6.2 程序设计技术61-62
• 4.7 重要子程序模块的编写62-70
• 4.7.1 原始数据采集程序62-66
• 4.7.2 轨向计算模块66-68
• 4.7.3 零点渐消模块68-70
• 第五章 上位机软件设计70-78
• 5.1 引言70
• 5.2 第三方控件70-75
• 5.2.1 SPCOMM控件介绍介绍70-73
• 5.2.2 IOCOMP控件介绍73-75
• 5.3 BCB自有的控件75-76
• 5.4 上位机软件界面介绍76-78
• 第六章 检测系统实验78-104
• 6.1 引言78
• 6.2 实验目的78
• 6.3 实验项目78-79
• 6.4 实验及数据79-89
• 6.4.1 标定实验79-81
• 6.4.2 上线实验81-85
• 6.4.3 手工拉弦测量轨向实验85-86
• 6.4.4 GJY-H5型轨检仪测量轨向实验86-89
• 6.5 实验分析89-101
• 6.5.1 陀螺仪角度漂移对轨向的影响89-91
• 6.5.2 增益标定值误差对轨向的影响91-92
• 6.5.3 固定增益取值位数对弦测值的影响92
• 6.5.4 陀螺仪轨道方向检测系统性能分析92-101
• 6.6 实验注意事项101-102
• 6.7 实验总结102-104
• 第七章 总结与展望104-106
• 7.1 结论104-105
• 7.2 进一步工作的方向105-106
• 致谢106-107
• 参考文献107-110
• 附录110

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 罗云;陈维义;沈远;;动力调谐陀螺仪角位移测试中的数据处理技术[J];舰船电子工程;2011年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 茹意;多功能智能化牵引床系统设计[D];电子科技大学;2010年

2 黄剑飞;高速铁路无砟轨道三维检测系统研制及误差分析[D];长安大学;2011年

3 朱文发;基于捷联惯性技术的轨道线路状态动态检测方法研究[D];上海工程技术大学;2011年

4 段婷婷;光纤陀螺应用于桥梁形变监测的可行性研究[D];武汉理工大学;2013年

  本文关键词：基于光纤陀螺仪的轨道方向不平顺检测系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：418885