【摘 要】
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现有高速运动体如高速磁浮列车定位测速,主要技术方法有交叉感应回线测速定位技术、长定子齿槽计数测速定位技术和脉宽编码绝对定位测速技术等,这些方法的共同特点都是基于电子技术实现的,采用这些技术易受电磁场和外界环境干扰,并且定位精度不高,其中相对定位技术存在累计误差。利用光纤光栅阵列可实现长距离分布式测量,本文将重点研究面向高速运动体定位测速光纤光栅解调技术。论文主要工作概括如下:（1）在分析和比较了国
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现有高速运动体如高速磁浮列车定位测速,主要技术方法有交叉感应回线测速定位技术、长定子齿槽计数测速定位技术和脉宽编码绝对定位测速技术等,这些方法的共同特点都是基于电子技术实现的,采用这些技术易受电磁场和外界环境干扰,并且定位精度不高,其中相对定位技术存在累计误差。利用光纤光栅阵列可实现长距离分布式测量,本文将重点研究面向高速运动体定位测速光纤光栅解调技术。论文主要工作概括如下:（1）在分析和比较了国内外高速磁浮列车定位测速技术的基础上,结合光纤光栅传感器优势,提出了面向磁浮列车定位测速的光纤光栅传感解调系统的研究思路。（2）研究了一种用于光纤光栅波长扫描传感解调的高速扫频光源,采用高速大范围光纤F-P可调谐滤波器和高增益半导体光放大器,可实现大范围、高速扫频光输出。从传感解调系统角度,分析了扫频光源参数与光纤光栅解调系统的关系。研究了半导体光放大器驱动电流、光纤F-P滤波器驱动信号对扫频光源输出光谱性能的影响。（3）研究了基于高速扫频光源的高速运动体定位测速传感系统,采用基于量子阱半导体光放大器（Quantum Well Semiconductor Optical Amplifier,QW-SOA）级联高速扫频光源,搭建了波分/时分混合复用阵列光栅传感系统,研究了传感系统高速解调方法,介绍了传感系统各个组成部分,通过温度和应变传感实验对传感系统的性能进行了测试。（4）研究了高速运动体定位测速方法,设计并制备了线型传感器、磁铁转子和磁铁模组,搭建了定位测速验证系统,利用高转速伺服电机和直线导轨两套测试设备,伺服电机主要模拟高速旋转状态,利用高速解调系统进行状态识别,直线导轨模拟实际直线行驶状态,提出了一种基于波峰和波谷计数定位测速方法,通过实验验证了本文所提定位测速方法正确性。
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