论文题名: | 城轨列车车轮检测系统及测量方法研究 |
关键词: | 城轨列车;车轮参数;激光测量技术;误差分析;检测算法 |
摘要: | 轮对是城轨列车的关键部件之一,城轨列车运营过程中,由于车轮与轨道接触摩擦,会使车轮参数如轮缘高、轮缘厚和轮径发生变化,为保证列车安全运行,及时准确地监测轮对尺寸变化情况有重要意义。同时为了提高检测精度、检测时间及检测成本,研究在线动态轮对检测技术成为了轨道交通智能检测发展趋势之一。本文在总结国内外研究成果的基础上,研究了一种城轨列车车轮参数自动检测技术。 首先选定2D激光传感器作为系统测量核心部件,简述其工作原理以及轮缘参数和轮径参数的检测方法。 其次基于2D激光传感器的检测方法进行检测系统总体设计,完成了硬件设备选型及现场布设以及部分软件功能实现。 然后针对轮缘参数测量,研究了多激光传感器数据融合的时间配准技术。针对轮径测量,建立了双线激光测量方式的空间位置标定、有效测量长度的计算以及对列车蛇形运动的优化方式。并分析了基于前述测量方式可能产生的误差以及误差对测量结果的实际影响。 最后针对轮缘参数测量方式,在某个地铁车辆段对装置进行了现场实测,针对轮径双线激光测量方式,在实验室搭建系统进行了单轮对的静态、动态测试。测试结果表明多激光传感器数据融合的时间配准技术对轮缘参数测量精度相对于配准之前有一定提升效果且误差在±0.2mm范围内,双线激光轮径测量方式测量结果偏差在±0.5mm范围内,且重复测量精度在±0.1mm范围内,满足现场检测精度要求,该系统有效可行。 |
作者: | 王孟尧 |
专业: | 控制工程 |
导师: | 邢宗义 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 南京理工大学 |
学位年度: | 2021 |