高速磁浮轨道导向不平顺检测系统的研究

高速磁浮列车是利用电磁力实现车辆与轨道无接触高速运行的一种新型交通工具,车辆的导向和制动性能受到轨道导向不平顺的影响。为了保证高速磁浮车辆运行的安全性、稳定性和舒适性,设计一种结构简化、低成本和搭载式的磁浮轨道导向不平顺检测系统。该系统基于惯性基准法原理实现检测,由加速度计、测距传感器、数据记录仪和里程检测模块组成,并未使用陀螺仪和倾角仪测量载体的姿态角变化。分析了车辆姿态变化对导向不平顺检测误差的影响,因未修正姿态导致的检测误差绝对值在直线段轨道达到0.4 mm,而在曲线段轨道超过了3 mm。为了降低缺乏姿态观测所致误差,提出一种设计线型辅助的策略用以部分替代倾角仪功能,即以列车所在位置轨道的横坡角和纵坡角分别近似替代载体的侧滚角和俯仰角低频分量,并用于补偿加速度积分中的重力和离心力分量,仿真表明该方法可将曲线段轨道的检测误差降低至0.6 mm。此外,结合磁浮轨道刚度大、变形小以及分段铺设的特点,利用分段直线拟合方法对不平顺检测结果进行平滑处理,从而进一步降低缺乏姿态观测的影响,保证系统具有足够的检测精度。通过小车检测试验,结果表明所设计系统及数据处理方法可实现±0.5 mm之内的检测误差。

高速磁浮车辆悬浮间隙传感器与相对定位传感器对比分析

高速磁浮车辆悬浮间隙传感器为悬浮控制系统提供必要的间隙信息。相对定位传感器则分别为高速磁浮车辆牵引和运行控制提供同步直线电机次级极相角信息和速度信息。在分析两者应用差异的基础上,讨论了检测线圈结构设计、电路结构设计、动态特性、抗电磁干扰与抗温度漂移等共性技术。对悬浮间隙传感器而言,需弱化齿槽效应;对相对定位传感器而言,则需强化齿槽效应,以抑制悬浮间隙波动和减少传感器过接缝时的信号畸变程度。

高速磁浮轨道检测系统地面处理软件的设计

为了解决高速磁浮轨道检测数据量大、处理难度大、处理程序不方便一线工人操作的问题,对数据处理类软件的设计方法进行了研究,分析了高速磁浮轨道检测各数据对象在处理工具与处理流程方面的差异性,设计了基于LabVIEW、Matlab及Python混合编程的高速磁浮轨道检测系统地面处理软件;该软件利用LabVIEW简单快捷的软件交互界面开发,结合Matlab强大的计算能力和Python在图像处理领域的成熟算法,快速完成工程软件的开发工作,实现大量数据的“一键式处理”,解决实际工程需求;同时将不平顺处理模块、磁场处理模块及图像处理模块单独封装为可执行文件进行调用,极大地提高了代码运行的稳定性和可维护性,便于进行功能扩展。

关于智能化自动变道护栏的设计研究方案

部分城市交通依旧严峻,但却存在着对道路的利用不充分的问题,特别是上下班等高峰期。并且传统的潮汐车道需要人为操作,耗时耗力。我们设计了一种可以根据道路两侧车流量自动变道的护栏,缓解交通问题的同时降低了人力与物力成本。