车辆轨道耦合建模与轨道不平顺在线惯性监测研究

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1、分类巧密级ＵＤＣ＾ｉ；东大掌雜ＮＡＮ山ＮＧＵＮＩＶＥ脱ｉＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬学位论文车辆轨道賴合建模与轨道不平顺在线惯性监测研究（题么和副题名）陈岳剑（作者姓名）指导獅姓名邢寒义副教授学位类别工学硕壬学科名称机械电子王程研究方向智能检测与控制技术论文提交时间２０１５．０１注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类巧。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加１＾｜标注和致谢的部分外

2、，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。？研究生签名：Ｉｔ糾如／炸卽沖吟学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文挡，可借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可ｙＡ向有关部口或化构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：译例年＾月又归硕壬学位论文车辆轨道稱合建模与轨道不平顺在线惯性监

3、测研究摘要。轨道不平顺会影响车辆平稳性和舒适性，并具有显著的随机性当轨道不平顺超过一定限度时甚至会危害行车安全，因此实时地掌握轨道状态对铁路运营具有重要意义。本文在总结国内外研究基础上，研究采集运营车辆惯性响应实现轨道不平顺检测的在线监测技术。首先介绍轨道不平顺按激扰方向和波长特征分类的类型和功率谱管理指标，分析轴箱垂向振动、构架垂向振动和构架点头角速度与轨道垂向不平顺之间的传递关系。其次建立包含车辆子系统－轨道垂向禪合动力、轨道子系统和轮轨賴合模型的车辆－ＧＵＩ平台设计和学模型。基于ＭＡＴＬＡＢ实现动力学模型软件

4、。仿真实验Ｗ车轮扁疮作为输入，得到车轮和构架的振动响应，将其结果与现场实测数据进行对比，验证所建模型的合理性和正确性。然后研究基于积分、带通滤波和自适应的轨道不平顺在线监测法。该方法仅需采集轴箱加速度、构架角速度和列车车速，对其逐步进行等空间采样、积分、消趋、带通滤波和自适应补偿滤波的处理，实现轨道垂向不平顺检测。该方法所涉及的系统具有成本低、工程实施性好和实时性强等优点。Ｗ实测轨道垂向不平顺为基础的仿真实验验证了所提方法的精确性和有效性。最后研究基于扩展卡尔曼滤波理论的轨道不平顺估计方法。区别于仅采集单个惯性量，，该

5、方法采集构架和车体的多个惯性量，结合观测方程和车辆轨道稱合状态方程实现轨道不平顺的估计。仿真实验验证了所提方法能达到精确地各个波段轨道不平顺估计。关键词：轨道交通，轨道不平顺，在线监测，自适应，扩展卡尔曼滤波ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕±学位论文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负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

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