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基于激光三角法的高温超导磁悬浮车悬浮高度测量仪的研制
| 论文题名： | 基于激光三角法的高温超导磁悬浮车悬浮高度测量仪的研制 |
| 关键词： | 磁悬浮车;悬浮高度;距离测量;激光三角法;高度测量仪 |
| 摘要： | 在高温超导磁悬浮车运行过程中，列车悬浮高度是列车运行的一个关键数据，关系到列车运行安全的大问题，必须实时的检测。磁悬浮列车具有极高的速度，这就要求对磁悬浮车的悬浮高度进行高速、高精度的实时测量。 针对悬浮高度测量的强磁场环境，本文在比较了多种非接触距离传感器(超声波传感器、涡流传感器和光电传感器)特点后，并分析了双激光平行法测量的缺点和不足，最终选用了基于线阵CCD传感器的单点激光三角法来实现悬浮高度实时测量。 本文介绍了激光三角法测量原理，并对系统参数进行分析。详细介绍了从CCD模拟视频信号中提取激光像点位置信息的方法：二值化处理法和数字信号处理法。在二值化处理法中采用选取像点中心位置，引入有选择的捕获跳变沿和判断像点宽度技术措施提高系统的抗干扰能力。数字信号处理法中采用平均电压值和固定阈值相结合的重心算法精确确定像点位置，此方法可以很好滤除杂光和电路噪声的干扰。本文分别给出了两种处理方法的硬件电路和软件设计。 本文最后以DSP TMS320F2812作为主处理器，采用二值化处理法设计并制作了一台高温超导磁悬浮车悬浮高度测量仪样机，分析对比了多项式曲线拟合法和逐段折线逼近法两种标定方法，本文选用逐段折线逼近法完成系统标定。经过试验，悬浮高度测量仪的测量精度达到±0.1mm，测量范围为58mm～139mm，测量频率为100Hz，能够抵抗一定强度的杂光干扰，完全达到了课题要求，满足了实用的目的。 |
| 作者： | 孙德荣 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 马永强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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