基于激光摄像式传感器的轨底坡动态检测方法研究

动态检测轨底坡可高效指导铁路运营维护,合理设置坡角有利于保证钢轨轨头与车轮踏面的合理接触,延长钢轨的使用寿命。提出一种基于激光摄像技术,可在线、连续提取钢轨轮廓图像的轨底坡动态检测方法;考虑摄像机镜头畸变对钢轨轮廓图像的影响,建立了用于轨底坡动态检测的两个激光摄像式传感器空间姿态关系的非线性标定解算模型;利用Kalman滤波算法的数据融合功能建立了对多传感器信号融合的状态空间模型,消除因车体振动对轨底坡计算结果的影响。选用GJ-4型轨道检测车进行实车试验,验证了轨底坡计算方法切实、可行,通过Kalman滤波后的传感器数据能很好地对轨底坡坡角计算结果进行补偿。     

高速列车空气动力学试验以太网接口设计

针对高速列车上空气动力学试验布线复杂,易受干扰等问题,提出了分布式以太网检测系统,并设计了一个嵌入式以太网接口,采用ENC28J60作为以太网控制器和ARM Cortex-M3内核的STM32作为主控制器,移植了RT-Thread嵌入式系统以及LwIP协议栈,并建立了基于TCP的应用程序,实现了与上位机的高速以太网通信。经过测试,该以太网接口稳定可靠,满足高速列车空气动力学试验的要求。     

单片机在直流电机转速测量及控制中的应用

本文介绍了单片机控制直流电机转速的软硬件设计及工作原理,并在设计的基础上开发了单片机直流电机转速测控装置,并取得良好的测控效果。     

基于声卡的摩擦噪声测试分析系统

计算机声卡在虚拟仪器开发中拥有广大的应用前景。以LabVIEW为软件开发环境,以普通PC机的声卡代替价格昂贵的商用数据采集卡,设计实现了一个简单的摩擦噪声测试分析系统。该系统可正确采集声卡设计频率范围内信号,可以实现摩擦噪声的采集分析功能。基于声卡的数据采集与分析的廉价方案,可以推广到环境噪声分析、声压检测和实验室测量等多种领域。     

深海超高压模拟装置卸压系统设计与仿真

为确保深海设备在海水载荷作用时的安全可靠性,设计一套压力高达180 MPa的深海超高压模拟试验装置卸压控制系统,模拟深海设备上升过程中受到的海水载荷作用。采用多系统建模软件AMESim建立该模拟试验装置的流体系统模型,与Simulink建立的控制系统模型联合求解。通过迭代学习优化算法对卸压系统进行模拟。结果表明,经过22次迭代过程,试压容器中实测压力能较好追踪期望轨迹,此时系统最大误差不超过1%,满足系统设计要求,验证所设计系统的准确性与可靠性。     

基于BCB & MapX的无人机航路规划与监控系统实现

给出了无人机监控系统的模块构成,在分析模块要素的基础上,给出了在BCB下实现无人机任务规划与监控系统的方法.通过在BCB中引入MapX控件,提高系统对GIS信息的监控处理能力;建立了无人机航路优化的VORONOI图数学模型,通过最小化航路代价的Dijkstar算法,在MapX中实现了最优航路的搜索,并针对MapX二次开发中的少量复杂图标的动态标绘、动态更新的关键技术问题提出了一套有效的解决的方案,给出了其实现的核心代码.     

苯胺三聚体修饰纳米SiO2改性水性环氧涂料的制备及防腐性能

采用溶胶 -凝胶法制备单分散纳米 SiO₂,再利用化学氧化法制备了可溶性的苯胺三聚体（AT）以 AT、异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷（IPTS）在氮气条件下得到硅化苯胺三聚体（SAT）,通过 SAT修饰纳米,SiO₂得到 SAT-SiO₂复合材料,并用于制备水性环氧复合涂料。对复合材料的结构进行了表征,并测试了涂层的耐腐蚀性及机械性能。结果表明：当 SAT-SiO₂用量为 0. 5%时,涂层具有较大的容抗弧半径和阻抗模量值;在 3. 5%NaCl溶液中浸泡 156 h的腐蚀电位为 -510 mV,腐蚀电流为 2. 29×10^-9 A/cm2,防腐效率为 99. 6%;在 5%NaCl溶液中腐蚀 30 d后表面腐蚀点数量较少;涂层的附着力（0级）、硬度（3H）、耐冲击性（50 cm）较好。因此,适量 SAT-SiO2的添加可以增强环氧涂层的耐腐蚀性和机械性能。     

基于SIMPACK仿真分析的高速列车蛇行失稳识别方法

高速列车的横向运动稳定性不仅会影响列车的运行品质,还影响车辆的运行安全。现有的高速列车失稳在线监测方法大多是对高速列车大幅蛇行失稳状态进行识别,然而高速列车的小幅蛇行失稳状态很难被准确有效地识别出来。为此,提出了一种基于信号分析的蛇行失稳识别方法,不但可以识别出大幅蛇行失稳,而且可以识别出小幅蛇行失稳。首先通过SIMPACK软件建立高速列车动力学仿真模型,再现高速列车运行过程中出现的稳定、小幅蛇行失稳和大幅蛇行失稳状态;再对仿真结果的构架横向加速度进行分析,利用信号的周期性差异,计算其自相关系数并设定阈值,以此来识别小幅蛇行失稳状态和大幅蛇行失稳状态;最后通过实验数据验证了所提出的监测方法的有效性。     

动车组模型表面脉动压力的提取方法研究

列车表面脉动压力是引发列车气动噪声的主要来源,高速列车表面压力测试过程中,难于有效提取出脉动压力,为此,设计了动车组模型表面压力试验测试系统:利用LabVIEW编写数据采集和输出程序以及PID控制程序完成风速控制系统的设计,利用数据采集卡、离心通风机、有机玻璃风道以及动车组模型等完成压力测试系统的设计;提出利用EEMD分解和重构提取出不同速度级下测点处的脉动压力,并得到不同速度级下的脉动压力级波动范围和波动幅度。研究结果表明:该系统可有效测量出动车组模型表面压力;通过提取出不同速度级下的脉动压力,可以看出,随着速度的增大,脉动压力增加;建立的总脉动压力级与速度的关系可为列车的结构设计和减振降噪提供理论指导。     

高速列车单车通过隧道压力波的研究

采用计算流体力学的数值计算方法对基于三维、瞬态、可压缩Navier-Stokes方程和κ-ε两方程紊流模型进行求解,模拟高速列车单车通过隧道时列车外流场的特性,分析高速列车单车通过隧道的压力波特性及阻力变化规律。结果表明列车单车通过隧道的压力波最小负压值与速度为二次函数的关系,列车阻力主要由压差阻力构成。研究结果可为解决隧道空气动力学问题提供参考依据。