搗固車自動引導(dǎo)與智能故障診斷技術(shù)

目錄
第1章　搗固車概述1
1.1　搗固車的用途1
1.2　國內(nèi)外搗固車發(fā)展狀況1
1.3　D08-32型搗固車的結(jié)構(gòu)及主要性能2
1.3.1　F12L413F型柴油機3
1.3.2　高速走行傳動系統(tǒng)6
1.3.3　作業(yè)走行傳動系統(tǒng)8
1.3.4　液力變矩器8
1.3.5　動力換擋變速器的結(jié)構(gòu)與原理14
1.3.6　分動箱、車軸齒輪箱及傳動軸16
1.4　本章小結(jié)17
第2章　搗固車自動引導(dǎo)技術(shù)理論基礎(chǔ)18
2.1　AGC的概念18
2.2　AGC的研究意義及現(xiàn)狀18
2.2.1　AGC的研究意義18
2.2.2　AGC的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19
2.3　AGC的系統(tǒng)組成26
2.3.1　搗固車AGC系統(tǒng)26
2.3.2　作業(yè)控制系統(tǒng)27
2.3.3　線路測量系統(tǒng)28
2.3.4　程序控制系統(tǒng)28
2.4　AGC的硬件構(gòu)成28
2.5　AGC的軟件構(gòu)成30
2.6　本章小結(jié)32
第3章　鐵路線路作業(yè)參數(shù)計算的數(shù)學模型創(chuàng)建34
3.1　鐵路軌道概述36
3.1.1　鐵路曲線的線型36
3.1.2　單弦法整正曲線的基本原理38
3.2　線路方向的偏差檢測及整正原理40
3.2.1　單弦檢測系統(tǒng)中的三點法檢測原理41
3.2.2　單弦檢測系統(tǒng)中的四點法檢測原理42
3.2.3　線路方向整正后的殘留偏差分析43
3.3　修正值計算原理45
3.3.1　三點法檢測撥道數(shù)學模型46
3.3.2　三點法修正值計算數(shù)學模型46
3.3.3　四點法檢測撥道數(shù)學模型47
3.3.4　四點法修正值計算數(shù)學模型48
3.4　修正值的計算49
3.4.1　三點法檢測撥道修正值計算49
3.4.2　三點法修正值和矢距變化曲線50
3.4.3　四點法檢測撥道修正值計算51
3.4.4　四點法修正值和矢距變化曲線53
3.4.5　正矢修正值計算方程的具體實現(xiàn)53
3.5　起道抄平系統(tǒng)原理69
3.5.1　縱向水平檢測及起道原理70
3.5.2　橫向水平檢測及起道原理72
3.5.3　橫縱平綜合檢測及起道原理76
3.5.4　起道減少量原理和計算77
3.6　計算方程的正確性驗證81
3.6.1　對線路平面的線型方程驗證的方法81
3.6.2　對軌道線路數(shù)學模型人工驗算的方法84
3.7　本章小結(jié)90
第4章　搗固車自動引導(dǎo)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)91
4.1　搗固車自動引導(dǎo)控制系統(tǒng)的組成91
4.2　自動引導(dǎo)控制體框架設(shè)計92
4.3　基于智能控制方法的搗固車故障診斷95
4.4　搗固車自動引導(dǎo)控制平臺的開發(fā)與實現(xiàn)96
4.4.1　系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計97
4.4.2　通信數(shù)據(jù)定義與轉(zhuǎn)換及通用接口的設(shè)計100
4.5　搗固車自動引導(dǎo)控制平臺運行實例103
4.6　本章小結(jié)105
第5章　搗固車遠程故障診斷系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)106
5.1　遠程故障診斷系統(tǒng)整體架構(gòu)與工作流程106
5.1.1　遠程故障診斷系統(tǒng)整體架構(gòu)106
5.1.2　專家診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖106
5.1.3　客戶端系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)107
5.1.4　遠程故障診斷系統(tǒng)工作流程107
5.2　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)方案108
5.2.1　網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計方式108
5.2.2　網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定109
5.3　大型鐵路養(yǎng)護設(shè)備車載信號診斷系統(tǒng)110
5.4　數(shù)據(jù)庫、知識庫技術(shù)應(yīng)用111
5.4.1　服務(wù)器的設(shè)計方案111
5.4.2　數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)113
5.4.3　信號數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)114
5.4.4　用戶數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)116
5.4.5　服務(wù)器集群的分類116
5.5　專家診斷系統(tǒng)客戶端技術(shù)119
5.6　E-CFD任務(wù)分解過程模型在遠程故障診斷系統(tǒng)協(xié)調(diào)性處理中的應(yīng)用120
5.7　遠程故障診斷系統(tǒng)的安全策略級實現(xiàn)技術(shù)121
5.8　本章小結(jié)122
第6章　搗固車滾動軸承故障診斷的實現(xiàn)123
6.1　基于諧波小波包搗固車滾動軸承故障特征信號提取123
6.1.1　滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)和失效表現(xiàn)123
6.1.2　滾動軸承的振動機理124
6.1.3　滾動軸承故障的振動特性128
6.1.4　滾動軸承的振動信號處理129
6.1.5　基于諧波小波包的滾動軸承故障特征提取131
6.1.6　仿真實驗及結(jié)果分析132
6.2　基于IAGA優(yōu)化RVM核函數(shù)134
6.2.1　RVM理論134
6.2.2　RVM基本原理136
6.2.3　IAGA137
6.2.4　基于IAGA優(yōu)化RVM的故障診斷模型139
6.2.5　仿真分析142
6.3　利用諧波小波包和改進OAO-RVM實現(xiàn)搗固車滾動軸承的故障診斷144
6.3.1　滾動軸承故障分析分類識別方法144
6.3.2　多分類方法研究144
6.3.3　基于諧波小波包和改進OAO-RVM的滾動軸承故障診斷步驟147
6.3.4　仿真實驗及結(jié)果分析148
6.4　本章小結(jié)152
第7章　搗固車液壓系統(tǒng)153
7.1　概述153
7.1.1　信號降噪與特征提取技術(shù)的研究現(xiàn)狀153
7.1.2　FSVM技術(shù)的研究現(xiàn)狀153
7.1.3　液壓系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀154
7.2　振動信號降噪與特征提取技術(shù)155
7.2.1　基于改進EMD閾值處理的降噪方法156
7.2.2　基于Q-Shift雙樹復(fù)小波域HMT模型降噪方法158
7.2.3　改進EMD閾值結(jié)合Q-Shift雙樹復(fù)小波域HMT模型降噪方法161
7.2.4　信號降噪仿真實驗及分析161
7.2.5　基于CEEMD與模糊熵的搗固車液壓系統(tǒng)故障特征提取165
7.3　FSVM故障診斷模型172
7.3.1　FSVM的相關(guān)理論172
7.3.2　FSVM故障診斷模型的構(gòu)建及分類流程175
7.3.3　故障診斷實驗176
7.4　基于PSO算法優(yōu)化FSVM模型在搗固車液壓系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用178
7.4.1　PSO算法及其改進178
7.4.2　FSVM模型的參數(shù)優(yōu)化180
7.4.3　改進的PSO算法優(yōu)化FSVM模型的流程與步驟181
7.4.4　仿真實驗分析183
7.5　本章小結(jié)185
第8章　基于KPCA-RVM的故障診斷模型在搗固車搗固裝置上的應(yīng)用187
8.1　搗固車搗固裝置故障及故障特征提取187
8.1.1　搗固車搗固裝置及其常見故障187
8.1.2　PCA方法基本原理188
8.1.3　核方法基本原理191
8.1.4　KPCA方法簡介192
8.1.5　基于KPCA的故障數(shù)據(jù)提取方法193
8.2　故障識別分類技術(shù)195
8.2.1　分類問題195
8.2.2　SVM方法基本原理196
8.2.3　RVM方法基本原理198
8.2.4　RVM的多分類模型202
8.2.5　SVM和RVM對比分析204
8.3　利用KPCA-RVM實現(xiàn)搗固車搗固裝置的故障診斷204
8.3.1　故障診斷模型及故障類型204
8.3.2　KPCA的核函數(shù)選擇205
8.3.3　改進OAO-RVM多分類方法207
8.3.4　故障類型識別209
8.4　本章小結(jié)210
參考文獻211