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基于振动信号的铁路客车舒适度检测与评价方法的研究
| 论文题名： | 基于振动信号的铁路客车舒适度检测与评价方法的研究 |
| 关键词： | 振动信号;铁路客车;舒适度检测;小波包变换;故障信号 |
| 摘要： | 铁路客车作为一种交通运输工具，在我国起着举足轻重的作用。目前，我国铁路客车正处于全面提速阶段，各项设施也在不断成熟，其中舒适性与安全性是人们最为关注的两个要素。由于国内外对舒适度的评价没有统一的标准，每个人对舒适度的感觉各不相同，所以很难做出恰当的评价。因此，通过铁路客车的加速度振动信号，反映其当前的舒适度情况及是否存在故障，对于确保铁路的运输安全、保证乘客的舒适需求及维护铁路在市场竞争中的优势地位十分必要。 以往人们对舒适度的研究只是通过简单的问卷调查，对结果进行统计，没有形成系统有效的方法，因此对舒适度的研究比较落后。本文综合分析了国内外研究现状，依据国际铁路联盟《铁路车辆内旅客振动舒适性评价准则》(UIC513)，设计并开发了一种评价铁路客车舒适度的装置，该装置首先采集铁路加速度振动信号，然后对采集到的信号进行消噪处理，最后对铁路客车的舒适度定量分析，并对铁路客车可能存在的故障做出预警。该系统采用STM32高速处理器，应用DMA传输采集到的列车振动信号，并把振动信号保存在 U盘中。 在振动信号采集过程中，采集系统难避免会受到来自外界因素和系统自身内部因素的干扰，因此，必须对采集到的振动信号进行消噪处理。本文利用小波变换和小波包变换对同一振动信号进行消噪处理，利用信噪比对消噪结果分析对比，选取两者中较好的消噪方法。 当机车部件发生故障时，列车的振动频率会发生改变，其振动加速度也会发生变化,本文提出应用小波包变换提取信号的能量，作为故障信号的特征向量，应用容差方法识别是否存在故障。 最后，采用QT编写上位机软件，通过调用MATLAB，实现信号消噪和故障诊断，并显示结果。 |
| 作者： | 李鹏 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李凤阁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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