在机车横向振动信号模数转化中的应用

齐文达

（广西军区75475部队 广西 防城港 538037）

列车在运行过程中横向存在着多种运动形式的组合，在曲线上既有所要滤除的横向离心加速度信号，又有需要的列车本身的横向振动信号。为了消除各种随机振动对控制上所需的横向加速度信号的影响，必须对加速度传感器测出的信号进行滤波处理，由于加速度传感器测得的是模拟信号，在对信号进行数字滤波前，必须进行模数转换。DSP具有强大的运算能力，TMS320LF2407 DSP模数转换模块带内置采样/保持（S/H）的10位模数转换模块ADC，多达16个的模拟输入通道，具有自动排序的能力，转换的通道都可通过编程来选择，可单独访问的16个结果寄存器（RESULT0—RESULT15）用来存储转换结果，多个触发源可以启动AD转换。共有单排序和双排序两种工作模式，每一种模式有连续的自动排序模式和启动/停止模式，本论文选用的TMS320LF2407 DSP集成的ADC。

1 机车横向振动信号采集与采样频率的确定[1-3]

机车每个转向架配置2套减震系统，2个加速度传感器，每个传感器测得2路振动信号，在通过A/D转化、数字滤波、每个传感器获得的两路信号分别矢量相加后获得横向振动控制信号，分别为两个减振系统提供控制信号。车体横向振动的频率范围为1～4 Hz，频带较窄，这个频率带是影响人体感受舒适度的频带。列车过曲线时的离心加速度信号范围的频率仅为0.078 Hz，随着列车运行速度的提高，其频率将增大，但不会超过0.5 Hz，根据国内外的相关资料，截止频率应在0.5～1 Hz之间。据 《中华人民共和国铁道行业标准》TB/T 2360-93铁道机车动力学性能实验鉴定方法及评定标准，测量的加速度信号通过截止频率为40 Hz的低通滤波器，满足采样定理：ωs≥2ωmax，采样频率可以取 100 Hz。……