車輛軌道耦合建模與軌道不平順在線慣性監(jiān)測研究

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1、分類巧密級ＵＤＣ＾ｉ；東大掌雜ＮＡＮ山ＮＧＵＮＩＶＥ脫ｉＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩壬學(xué)位論文車輛軌道賴合建模與軌道不平順在線慣性監(jiān)測研究（題么和副題名）陳岳劍（作者姓名）指導(dǎo)獅姓名邢寒義副教授學(xué)位類別工學(xué)碩壬學(xué)科名稱機械電子王程研究方向智能檢測與控制技術(shù)論文提交時間２０１５．０１注１：注明《國際十進分類法ＵＤＣ》的類巧。聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加１＾｜標(biāo)注和致謝的部分外

2、，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得任何教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料一。與我同工作的同事對本學(xué)位論文做出的貢獻均己在論文中作了明確的說明。？研究生簽名：Ｉｔ糾如／炸卽沖吟學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文擋，可借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容，可ｙＡ向有關(guān)部口或化構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：譯例年＾月又歸碩壬學(xué)位論文車輛軌道稱合建模與軌道不平順在線慣性監(jiān)

3、測研究摘要。軌道不平順會影響車輛平穩(wěn)性和舒適性，并具有顯著的隨機性當(dāng)軌道不平順超過一定限度時甚至?xí)：π熊嚢踩?，因此實時地掌握軌道狀態(tài)對鐵路運營具有重要意義。本文在總結(jié)國內(nèi)外研究基礎(chǔ)上，研究采集運營車輛慣性響應(yīng)實現(xiàn)軌道不平順檢測的在線監(jiān)測技術(shù)。首先介紹軌道不平順按激擾方向和波長特征分類的類型和功率譜管理指標(biāo)，分析軸箱垂向振動、構(gòu)架垂向振動和構(gòu)架點頭角速度與軌道垂向不平順之間的傳遞關(guān)系。其次建立包含車輛子系統(tǒng)－軌道垂向禪合動力、軌道子系統(tǒng)和輪軌賴合模型的車輛－ＧＵＩ平臺設(shè)計和學(xué)模型?；冢停粒裕蹋粒聦崿F(xiàn)動力學(xué)模型軟件

4、。仿真實驗Ｗ車輪扁瘡作為輸入，得到車輪和構(gòu)架的振動響應(yīng)，將其結(jié)果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行對比，驗證所建模型的合理性和正確性。然后研究基于積分、帶通濾波和自適應(yīng)的軌道不平順在線監(jiān)測法。該方法僅需采集軸箱加速度、構(gòu)架角速度和列車車速，對其逐步進行等空間采樣、積分、消趨、帶通濾波和自適應(yīng)補償濾波的處理，實現(xiàn)軌道垂向不平順檢測。該方法所涉及的系統(tǒng)具有成本低、工程實施性好和實時性強等優(yōu)點。Ｗ實測軌道垂向不平順為基礎(chǔ)的仿真實驗驗證了所提方法的精確性和有效性。最后研究基于擴展卡爾曼濾波理論的軌道不平順估計方法。區(qū)別于僅采集單個慣性量，，該

5、方法采集構(gòu)架和車體的多個慣性量，結(jié)合觀測方程和車輛軌道稱合狀態(tài)方程實現(xiàn)軌道不平順的估計。仿真實驗驗證了所提方法能達到精確地各個波段軌道不平順估計。關(guān)鍵詞：軌道交通，軌道不平順，在線監(jiān)測，自適應(yīng)，擴展卡爾曼濾波ＩＡｂｓｔｒａｃｔ碩±學(xué)位論文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｋｎｔｅｘｖ－ｒａｃｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓａｒｅｉｍｏｒｔａｃｉｔａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｏｆｃａｕｓｉｎｅｈｉｃｌｅｔｒａｃｋｖｉｂｒａｔｉｏｎｐｇ，ｗｈ－ｉｃｈａｌｓｏｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒａｎｄｏｍｎｅｓｓ．Ｒｅａｌｔｉｍ

6、ｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｔｒａｃｋｉｒｒｅｕｌａｒｉｔｉｅｓｈａｓｒｅａｔｇｇｓｉｇｎｉ負ｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｒａｉｌｗａｏｅｒａｔｉｏｎ．Ｏ打ｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｂｓｏｒｂｉｎａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｙｐｇｇ＊ｒｅｄｅｃｅｓｓｏｒｓｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｔｈｉｓａ巧ｒｏｏｓｅｄａｎｏｎ－ｌｉ打ｅｍｏ打ｉｔｏｒｉｎｔｅｃｈｎｉｕｅｗｈｉｃｈｐ，ｐｐｐｐｇｑｓａｍｐｌｉｎｇｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｏｅｒａｔｉｎｉｎｅｒｔｉａｒｅｓｏｎｓｅｔｏｄｅｔｅ

7、ｃｔｔａｃｋｉｒｒｅｕｌａｒｉｔｉｅｓ．ｐｇｐｇＦｉｒｓｔｌｙｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｒａｃｋｉｒｒｅｕｌａｒｉｔｉｅｓａｃｃｏｒｄｉｎ化ｔｈｅｓａｃｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄ，ｇｇｐｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓｉｎｐｏｗｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍ．ｅｆｅｒｃｈａｚａ－ｎｄｂｏＴｈｔｒａｎｓｒａｃｔｅｒｉｔｉｏｎｆｒｏｍａｘｌｅｂｏｘｖｅｒｔｉｃａｌａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｂ

8、ｏｉｅｉｔｃｈｒａｔｅａｉｅ，ｇｐｇｖｅｒｔｉｃａｌａｃｃｅｌｅｒａ