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控制系统地铁车辆空气弹簧性能检测系统学术

收藏本文 2024-04-17 点赞:5639 浏览:15753 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:空气弹簧是地铁车辆振动和噪声制约的重要部件之一,由于其优越的隔振降噪性能,被广泛运用于铁路客车、地铁、轻轨和动车组上。随着上海城市轨道交通的高速进展,大量的维修检测任务以及相对落后的检测手段,给车辆维护部门带来了一定的困难。由此,维护部门急需一套改善的空气弹簧维修工艺流程及先进的检测系统,以提升日常维护和车辆架大修时的维修质量,降低地铁车辆的运营维修成本,同时提升了列车安全运转系数。本论文通过对空气弹簧性能的论述探讨,包括空气弹簧刚度的非线性、空气弹簧利用后的性能、维修工艺和标准,针对上海空气弹簧的利用情况,提出针对性的检测案例。进行了三梁六柱(四光柱、二滚珠丝杠)结构形式试验台的研制,对机械结构的强度进行了计算浅析,同时对试验台的制约系统进行了探讨并确立了模糊制约方式。试验台的制约系统采取了研华工控机与虚拟仪器运动制约板卡PCI7390、数据采集卡PCI6221及信号调理SCXI1520等构成的制约结构。软件的开发采取功能模块化的设计思想,利用基于面向对象的图形化编程语言LabVIEW在Windows XP环境下完成。最后,利用计算机仿真软件Matlab/Simupnk对所建立的制约系统进行了仿真探讨与浅析,利用模糊制约后系统运转更加稳定,制约精度更高。本论文的革新点:(1)提出了通用型的空气弹簧维修后的性能检测策略,并填补了上海地铁空气弹簧维修装备的空白;(2)试验数据,摒弃了传统“点对点”刚度计算策略,采取曲线拟合最小二乘法,进行数据整理,并将模糊制约算法运用于具有非线性特性空气弹簧的刚度测量中。本论文的主要工作:(1)对上海地铁车辆空气弹簧系统(欧洲系列空气弹簧)进行论述浅析探讨,根据铁道行业标准TB/T2841-2010、EN13593-2003制定维修后的空气弹簧性能检测标准及检测策略;(2)根据空气弹簧的非线性、不确定性等特性,探讨空气弹簧性能检测试验台的制约系统;(3)空气弹簧性能检测试验台的机械结构以及制约系统硬件部分的研制;(4)制约系统算法的探讨以及试验台制约软件的设计和编译。随着全国轨道交通建设的高速进展,本课题的探讨成果,可在全国其他城市轨道交通、铁路及动车组车辆维修部门得以推广运用,将带来显著的经济效益与社会效益。关键词:空气弹簧论文模糊制约论文制约系统论文LabVIEW论文性能检测论文

    摘要6-8

    ABSTRACT8-13

    第一章 绪论13-22

    1.1 城市轨道交通的进展13-15

    1.2 地铁车辆空气弹簧运用15-17

    1.3 空气弹簧测试台的运用及近况17-20

    1.3.1 国内弹簧试验台17-18

    1.3.2 空气弹簧检修试验台18-20

    1.4 本课题的探讨背景及作用20-21

    1.5 本课题所要完成的工作21-22

    第二章 地铁车辆空气弹簧性能浅析及检测系统初步探讨22-41

    2.1 上海地铁车辆空气弹簧性能22-31

    2.1.1 空气弹簧性能22-25

    2.1.2 空气弹簧的力学模型25-30

    2.1.3 空气弹簧运转的关键性能30-31

    2.2 空气弹簧性能检测系统初步探讨31-40

    2.2.1 试验策略设计31-36

    2.2.2 检测系统的选择36-38

    2.2.3 检测系统试验数据处理策略38-40

    2.3 本章小结40-41

    第三章 检测系统硬件设计及制约系统探讨41-60

    3.1 硬件结构设计41-50

    3.1.1 检测系统硬件结构设计41

    3.1.2 机架结构设计41-43

    3.1.3 滚珠丝杠与横梁的设计、选择及强度校核43-49

    3.1.4 伺服电机选型49-50

    3.2 试验台制约系统的浅析探讨50-53

    3.2.1 制约系统的设计50-51

    3.2.2 计算机制约系统的浅析51-52

    3.2.3 试验台控系统的浅析52-53

    3.3 制约系统的硬件设计53-59

    3.3.1 制约系统的主机53

    3.3.2 板卡的选择53-55

    3.3.3 传感器的选择55-57

    3.3.4 制约系统电气部分设计57-59

    3.4 本章小结59-60

    第四章 制约系统算法探讨及程序设计60-75

    4.1 制约系统的算法60-68

    4.1.1 常规的制约算法60-61

    4.1.2 模糊制约算法61-63

    4.1.3 模糊制约器设计63-68

    4.2 基于LabVIEW的制约系统软件设计68-74

    4.2.1 软件功能68-69

    4.2.2 整个系统的工作历程69-70

    4.2.3 系统软件的前面板设计70-71

    4.2.4 软件程序71-74

    4.3 本章小结74-75

    第五章 制约系统的仿真探讨75-85

    5.1 制约系统仿真探讨概述75

    5.2 制约系统数学模型75-81

    5.2.1 试验台制约系统的模型浅析75-76

    5.2.2 数学建模76-81

    5.3 Matlab/Simupnk 仿真浅析81-84

    5.4 本章小结84-85

    第六章 空气弹簧性能试验台的初步试验85-91

    6.1 试验台的加工85-87

    6.2 初步调试情况87-91

    6.2.1 电机、横梁的运动情况87-88

    6.2.2 空气弹簧的气密性试验88-89

    6.2.3 空气弹簧的垂向刚度试验89-91

    第七章 总结与展望91-93

    7.1 论文工作总结91-92

    7.2 展望92-93

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