文档介绍：国防科学技术大学
硕士学位论文
中低速磁浮列车测速与相对定位传感器研究与实现
姓名:姜锐
申请学位级别:硕士
专业:控制科学与工程
指导教师:龙志强
2010-11
国防科学技术大学研究生院硕士学位论文
摘要
测速定位技术是中低速磁浮列车的核心技术之一。测速定位系统通过向地面
控制中心和车上其它系统提供速度与位置信号,使磁浮列车实现牵引、制动和运
行控制。本文以工程实际应用为背景,以国防科技大学研制的 CMS04 型工程化样
车为应用对象,以实现列车准确测速与相对定位为目的,研究并实现了一种新型
测速与相对定位传感器。该传感器弥补了现有测速定位系统所采用的电感式接近
开关传感器对检测距离敏感的缺陷,克服了检测距离对测量结果的影响,消除了
因车体抖动而带来的测速定位误差,具有较强的工程应用前景。本文主要研究以
下几个方面的内容:
(1)通过分析电感式接近开关传感器的缺陷及其原因,提出一种基于相邻检
测线圈电感量进行一阶差分计算以实现准确定位的设计方法。在此基础上,为了
提高传感器检测灵敏度,增强传感器的抗干扰性,避免误判断问题,又提出了对
相邻三个检测线圈的电感量进行二阶差分的检测方法,提高了该传感器的可用性。
(2)在对检测线圈进行理论推导计算的基础上,应用有限元软件仿真、分析
与验证了匝数、线径、激磁线圈与检测线圈之间距离和检测距离对线圈性能的影
响,设计并绕制了适用于本文所研究传感器的检测线圈。
(3)根据中低速磁浮列车“传感器计数法”测速定位系统对传感器的性能要
求,对传感器的激磁电路,功率放大电路,解调电路和数字处理电路进行了分析
与设计,最终实现了一套传感器试验系统。
(4)通过标定台对传感器线圈进行标定,并模拟列车各种运行情况,对传感
器进行定位试验。
通过地面模拟试验测试,验证了新型测速与相对定位传感器的可用性。试验
结果表明,新型传感器各项性能满足设计要求。

关键词:磁浮列车传感器测速定位电涡流一阶差分二阶差分
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国防科学技术大学研究生院硕士学位论文
ABSTRACT
The technology of speed and location detection is one of the key technologies of
low speed maglev train. It provides speed and location signals for ground control center
and other systems in maglev train to carry out traction, braking and operation control.
Based on engineering application, and taking the CMS04 maglev train developed by
National University of Defense Technology as the application object, this paper
plishes the design and realization of a new speed detection and relative location
sensor to realize high-precision LSD for maglev train. This sensor es the defect
of the inductive proximity switch which is sensitive to detecting distance, and
eliminates the influence of detecting distance and train body vibration on the
measurement results. Thus is promising in engineering application. The main jobs done
in this thesis are as follows:
(1). A new speed and relative location detection scheme which uses first difference
to detect the inductance values of two adjacent coils for high-precision LSD is proposed
by analyzing the