按UIC513国际标准的振动舒适性测试技术

摘要

随着人类科技水平和生活水平的提高，对交通工具舒适度的要求也渐渐上升，其中列车振动舒适性是反映列车运行品质的重要指标之一。按以往常规铁路以安全为控制条件，而如今高速铁路已把“舒适”作为设计控制要求。为了量化地评估舒适度指数，本课题根据国际铁路联盟《铁路车辆内旅客振动舒适性评价准则》（UC513），设计并开发了对列车运行时振动舒适性测量的测试系统，并且在此基础上开发了国内第一台便携式振动舒适性测量仪，为我国制定自己的铁路标准做出了贡献。本文主要介绍了该测试系统及测试仪的基本构成和功能，同时阐述了有关舒适度指数评估的具体方法和准则，还给出了相关的测试试验。 测试系统采用的是以便携式计算机为核心、模拟滤波电路为调理电路的多通道测试装置。硬件方面采用模拟电路技术实现生理滤波曲线的滤波要求，通过PROTEL99、ORCAD软件模拟仿真电路效果，模拟信号经过A/D转化通过打印接口与计算机进行数据通讯。而且引进GPS接收机来确定列车的行驶位置、车速和行驶里程。软件方面主要采用BASIC、汇编语言对数据进行储存、处理和图像动态显示，应用MATLAB、ORIGIN等处理软件对结果进行分析，为进一步判定提供了依据。 本文除了详细介绍振动舒适性测量的具体方法和评价准则外，同时还给出大量的试验数据和评定结果。该测试系统对沪宁铁路、沪杭铁路以及上海至厦门部分路段进行了大量的试验，结果和分析表明测试系统能够满足标准中的要求，并且数据后处理的结果对提高我国铁路发展具有很重要的价值，它也可作为制定我国自己的铁路车辆振动舒适性准则的重要依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

第二章 加速度传感器电路的设计

§2.1传感器的选择

2.1.1列车信号的特点

2.1.2传感器选择的原则

§2.2 XL05和XL202

第三章 MSP430F149单片机

§3.1主要特点

3.1.1 MSP430系列简介

3.1.2 MSP430F149主要特点

3.1.3 MSP430F149的超低功耗特性

§3.2 MSP430F149的结构简介

3.2.1 MSP430F149的引脚

3.2.2 MSP430F149的片内外围模块

3.2.3 MSP430F149的结构框架

§3.3 MSP430F149的主要功能模块

3.3.1 16位CPU

3.3.2 MSP430F149的基本时钟系统

3.3.3 MSP430F149的工作模式

3.3.4 12位A/D转换器ADC12

3.3.5硬件乘法器

3.3.6 Timer＿A/Timer＿B

3.3.7 I/O端口

3.3.8看门狗(WDT)

第四章 硬件系统电路设计

§4.1测试系统的硬件电路设计

4.1.1滤波系统

4.1.2电源管理系统

4.1.3数据采集系统

4.1.4 GPS

§4.2测试仪的硬件电路设计

4.2.1滤波系统

4.2.2虚地电路

4.2.3电源管理系统

4.2.4A/D口

4.2.5键盘和LCD

4.2.6 EEPROM

4.2.7系统时钟

4.2.8串行通讯

4.2.9 JTAG

第五章 软件设计

§5.1测试系统的软件设计

5.1.1软件流程图

5.1.2数据处理

§5.2测试仪的软件设计

5.2.1.超低频波形发生器的设计

5.2.2界面及键盘响应

5.2.3 A/D转换程序

5.2.4舒适度评估及显示

第六章 测试试验、分析及讨论

第七章 结论

参考文献

致谢

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