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原文传递便携式轨道几何检测系统研究

论文题名：	便携式轨道几何检测系统研究
关键词：	便携式轨道检测车;惯性基准法;轨道几何不平顺;卡尔曼滤波
摘要：	铁路工务段作业人员一般在线路维护后，使用人工拉线检测方法验证修整后的轨道是否达到维修要求。随着铁路运行速度不断提高，工务人员用于线路检修的天窗时间越来越短，原有方法已不能满足轨道线路检测要求。便携式轨道检测车能够大幅度提高铁路作业人员的检测效率，降低劳动强度，因此使用便携式轨道检测车进行线路日常检测是线路维护的发展趋势。　　本文根据铁道部线路维修规范和便携式轨道检测设备设计规范，提出了基于惯性基准原理的轨道几何形位参数测量方案，研发设计了便携式轨道几何检测系统。方案以GJ-5型轨道综合检测系统为原型，分离悬挂梁模型后调整演化，得到便携式轨道检测车的检测模型。便携式轨道几何检测系统以手推式检测小车作为主体结构，安装位移计、加速度计、光纤陀螺仪和旋转编码器获取车体姿态，计算得到轨距、超高、轨向和高低等轨道几何形位参数。系统采用卡尔曼跟随滤波算法分离检测信号中的噪声干扰，将车体参数导入数学模型进行实时运算，在交互界面中同步显示并存储当前里程位置的轨道几何不平顺。　　为了验证便携式轨道几何检测系统的稳定性和可靠性，在实验环境搭建标准轨道平台进行测试，结果表明轨检系统可以较为准确地检测轨道几何不平顺，较为真实地反映轨道几何形位变化状态。在推行速度1.2m/s～1.5m/s时，采样间隔为0.254mm，轨道几何不平顺精度可达±1mm。由于实验环境下搭建的双轨距离较短，与铁轨线路的环境存在诸多差别，便携式轨道检测车需通过长距离重复性测量进一步验证系统可靠性。
作者：	张继科
专业：	机械电子工程
导师：	史红梅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文