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《基于arm的旅客列車平穩(wěn)性測(cè)試系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北京交通大學(xué)碩士論文1.2國內(nèi)外列車平穩(wěn)性測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)狀鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能檢測(cè)一直是各國鐵路機(jī)構(gòu)研究的重要內(nèi)容,平穩(wěn)性指標(biāo)是其中一個(gè)重要豹指標(biāo)。對(duì)于平穩(wěn)性澍試,國內(nèi)外從檢測(cè)車到便攜式設(shè)備檢測(cè)都有相應(yīng)的產(chǎn)品。目前國內(nèi)外開展鐵路客車運(yùn)行平穩(wěn)性檢測(cè)試驗(yàn)普遍采用試驗(yàn)列車加試驗(yàn)車的測(cè)量方法,如鐵道科學(xué)研究院在做鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)時(shí)采用的是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)布置在試驗(yàn)車上,傳感器安裝在各被試車上,通過屏蔽電纜連接到數(shù)采系統(tǒng)上,平穩(wěn)性數(shù)據(jù)是通過試驗(yàn)車的采集處理系統(tǒng)得到的,對(duì)列車進(jìn)行平穩(wěn)性評(píng)價(jià)。通過專業(yè)部門使用專門實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2、來做動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),需要投入相當(dāng)大的人力、物力和財(cái)力n“。便攜式平穩(wěn)性測(cè)試儀器靈活多變、適應(yīng)范圍比較廣,可以隨車做試驗(yàn),也便于現(xiàn)場(chǎng)分析。國內(nèi)外有相應(yīng)一些產(chǎn)品,如國外的公司:英國DATAACQuIsTIoNLTD研制的1600型平穩(wěn)性指標(biāo)儀,英國TDMTapeServicesLimited公司生產(chǎn)的Ml(II型便攜式平穩(wěn)性指標(biāo)儀,日本鐵路應(yīng)用佐佐木研制的新型輕量化心盤加速度測(cè)定裝置等“”,都是屬于便攜式平穩(wěn)性測(cè)試儀。國內(nèi)的大學(xué)和公司也對(duì)此做了開發(fā),有鐵科院的基于DsP的平穩(wěn)性指標(biāo)儀“”,青島四方車輛研究所、西南交大國家牽引動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室都開發(fā)了基于虛擬儀器的
3、車輛平穩(wěn)性測(cè)量儀器等“““”“1平穩(wěn)性指標(biāo)測(cè)試需要知道車體的垂向振動(dòng)加速度、橫向振動(dòng)加速度、列車運(yùn)行的速度、位置以及當(dāng)前時(shí)間,并且對(duì)振動(dòng)加速度進(jìn)行復(fù)雜的信號(hào)處理,涉及復(fù)雜算法,將來的功能不僅僅局限于數(shù)據(jù)的采集和記錄,而且增加一些較多外設(shè)控制和數(shù)據(jù)處理算法,能夠便于移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)連接。目前,國內(nèi)外所研制的平穩(wěn)性測(cè)試儀器都有局限性:造價(jià)都比較高,例如基于虛擬儀器的平穩(wěn)性測(cè)試儀是基于PC和數(shù)據(jù)采集卡,需要筆記本電腦;功耗高、可擴(kuò)展性差,如DsP平穩(wěn)性測(cè)試儀擴(kuò)展外設(shè)需要另加芯片,編寫單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)程序:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸不方便等問題。如何解決這些問題呢?由于基于AR
4、M的嵌入式系統(tǒng)具有其本身體積小、運(yùn)算速度快、運(yùn)行操作系統(tǒng),支持包括USB、以太網(wǎng)、無線傳輸?shù)容^多外設(shè)、存儲(chǔ)容量大等優(yōu)點(diǎn),為解決上述問題提供了新的技術(shù)保證。1.3嵌入式技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)2第一章緒論嵌入式系統(tǒng)被定義為;以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是當(dāng)前儀器發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。這種結(jié)合有兩種方式:》將儀器裝入計(jì)算機(jī)中。就是以通用的計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)為依托,實(shí)現(xiàn)各種儀器的功能“”。虛擬儀器就是指的這種方式。虛擬儀器的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)顯示器的顯示功
5、能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板,以多種形式表達(dá)輸出檢測(cè)結(jié)果,利用Pc機(jī)強(qiáng)大的軟件功能實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析、處理,利用接口設(shè)備來完成信號(hào)的采集、測(cè)量與調(diào)理,從而完成各種測(cè)試功能。>將計(jì)算機(jī)裝入儀器中。就是所謂的智能化儀器。目前出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器,它就是屬于智能化儀器,可以稱專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本課題就是研究此類儀器的設(shè)計(jì)將嵌入式技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的信號(hào)采集與處理進(jìn)行手持計(jì)算開始逐漸成為主流。嵌入式系統(tǒng)這一概念實(shí)際上很久以前就已經(jīng)存在了。早在上世紀(jì)六十年代,它就被用于對(duì)電話交換進(jìn)行控制,當(dāng)時(shí)被稱為“存儲(chǔ)式過程控制系統(tǒng)”(StoredProgramControl
6、System)。真正意義上的嵌入式系統(tǒng)是在上世紀(jì)70年代出現(xiàn)的,發(fā)展歪今已經(jīng)有30多年的歷史,進(jìn)入90年代后,以計(jì)算機(jī)和軟件為核心的數(shù)字化技術(shù)取得了迅猛發(fā)展,不僅廣泛滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)、軍事、交通、通信等相關(guān)行業(yè),而且深入到家電、娛樂、藝術(shù)、社會(huì)文化等各個(gè)領(lǐng)域,掀起了一場(chǎng)數(shù)字化技術(shù)革命。多媒體技術(shù)與Internet的應(yīng)用迅速普及,電子、計(jì)算機(jī)、通信一體化趨勢(shì)日趨明顯,嵌入式技術(shù)再度成為一個(gè)研究熱點(diǎn),嵌入式系統(tǒng)成為后Pc時(shí)代IT領(lǐng)域發(fā)展的主力軍。美國著名學(xué)者尼葛洛龐帝1999年1月訪華時(shí)曾預(yù)言:4—5年后嵌入式智能產(chǎn)品將是繼Pc和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明,現(xiàn)
7、在可以說預(yù)言已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí),目前嵌入式系統(tǒng)正處于高速發(fā)展階段”“”““。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下四個(gè)發(fā)展階段:第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器系統(tǒng),同時(shí)具有檢測(cè)、伺服、指示設(shè)備相配合的功能。這一類型的系統(tǒng)大部分用于專業(yè)性極強(qiáng)的工業(yè)控制系統(tǒng)中,一般沒有操作系統(tǒng)支持,通過匯編語言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直接控制。這一階段系統(tǒng)主要的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)單一、效率較低、存儲(chǔ)容量較小、幾乎沒有用戶接口。由于這種嵌入式系統(tǒng)使用簡單、價(jià)格便宜,以往在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較為普遍。第二階段是以嵌入式中央處理器(CPU)為基礎(chǔ),以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。這一階段系統(tǒng)的
8、主要特點(diǎn)是:CPU種類繁多、通第一章緒論在大多數(shù)情況下,振動(dòng)是有害的,它對(duì)振動(dòng)對(duì)象的精度、壽命和可靠性都會(huì)產(chǎn)