基于arm的旅客列车平稳性测试系统的研究

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1、北京交通大学硕士论文1．2国内外列车平稳性测试系统现状铁道车辆动力学性能检测一直是各国铁路机构研究的重要内容，平稳性指标是其中一个重要豹指标。对于平稳性澍试，国内外从检测车到便携式设备检测都有相应的产品。目前国内外开展铁路客车运行平稳性检测试验普遍采用试验列车加试验车的测量方法，如铁道科学研究院在做铁道车辆动力学性能试验时采用的是基于网络技术的分布式数据采集系统，数据采集系统和数据处理系统布置在试验车上，传感器安装在各被试车上，通过屏蔽电缆连接到数采系统上，平稳性数据是通过试验车的采集处理系统得到的，对列车进行平稳性评价。通过专业部门使用专门实验设备

2、来做动力学试验，需要投入相当大的人力、物力和财力n“。便携式平稳性测试仪器灵活多变、适应范围比较广，可以随车做试验，也便于现场分析。国内外有相应一些产品，如国外的公司：英国DATAACQuIsTIoNLTD研制的1600型平稳性指标仪，英国TDMTapeServicesLimited公司生产的Ml(II型便携式平稳性指标仪，日本铁路应用佐佐木研制的新型轻量化心盘加速度测定装置等“”，都是属于便携式平稳性测试仪。国内的大学和公司也对此做了开发，有铁科院的基于DsP的平稳性指标仪“”，青岛四方车辆研究所、西南交大国家牵引动力学实验室都开发了基于虚拟仪器的

3、车辆平稳性测量仪器等“““”“1平稳性指标测试需要知道车体的垂向振动加速度、横向振动加速度、列车运行的速度、位置以及当前时间，并且对振动加速度进行复杂的信号处理，涉及复杂算法，将来的功能不仅仅局限于数据的采集和记录，而且增加一些较多外设控制和数据处理算法，能够便于移动计算和网络连接。目前，国内外所研制的平稳性测试仪器都有局限性：造价都比较高，例如基于虚拟仪器的平稳性测试仪是基于PC和数据采集卡，需要笔记本电脑；功耗高、可扩展性差，如DsP平稳性测试仪扩展外设需要另加芯片，编写单独的驱动程序：数据存储和传输不方便等问题。如何解决这些问题呢?由于基于AR

4、M的嵌入式系统具有其本身体积小、运算速度快、运行操作系统，支持包括USB、以太网、无线传输等较多外设、存储容量大等优点，为解决上述问题提供了新的技术保证。1．3嵌入式技术及发展趋势2第一章绪论嵌入式系统被定义为；以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。计算机和仪器的密切结合是当前仪器发展的一个重要趋势。这种结合有两种方式：》将仪器装入计算机中。就是以通用的计算机硬件和操作系统为依托，实现各种仪器的功能“”。虚拟仪器就是指的这种方式。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功

5、能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用Pc机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，利用接口设备来完成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能。>将计算机装入仪器中。就是所谓的智能化仪器。目前出现含嵌入式系统的仪器，它就是属于智能化仪器，可以称专用计算机系统。本课题就是研究此类仪器的设计将嵌入式技术结合传统的信号采集与处理进行手持计算开始逐渐成为主流。嵌入式系统这一概念实际上很久以前就已经存在了。早在上世纪六十年代，它就被用于对电话交换进行控制，当时被称为“存储式过程控制系统”(StoredProgramControl

6、System)。真正意义上的嵌入式系统是在上世纪70年代出现的，发展歪今已经有30多年的历史，进入90年代后，以计算机和软件为核心的数字化技术取得了迅猛发展，不仅广泛渗透到社会经济、军事、交通、通信等相关行业，而且深入到家电、娱乐、艺术、社会文化等各个领域，掀起了一场数字化技术革命。多媒体技术与Internet的应用迅速普及，电子、计算机、通信一体化趋势日趋明显，嵌入式技术再度成为一个研究热点，嵌入式系统成为后Pc时代IT领域发展的主力军。美国著名学者尼葛洛庞帝1999年1月访华时曾预言：4—5年后嵌入式智能产品将是继Pc和因特网之后最伟大的发明，现

7、在可以说预言已经变成现实，目前嵌入式系统正处于高速发展阶段”“”““。嵌入式系统的发展大致经历了以下四个发展阶段：第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器系统，同时具有检测、伺服、指示设备相配合的功能。这一类型的系统大部分用于专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统支持，通过汇编语言对系统进行直接控制。这一阶段系统主要的特点是：结构和功能相对单一、效率较低、存储容量较小、几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简单、价格便宜，以往在工业领域中应用较为普遍。第二阶段是以嵌入式中央处理器(CPU)为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统。这一阶段系统的

8、主要特点是：CPU种类繁多、通第一章绪论在大多数情况下，振动是有害的，它对振动对象的精度、寿命和可靠性都会产