因此，为了实现对列车转向架的运行状态的监测以及现有制造技术的发展，在本文中所提出研发新一代列车转向架振动测试系统，可以得到转向架构架上的振动速度、位移、加速度等参数量。这些数值也可以为将来的动车转向架构架的结构优化提供部分参考,从而更进一步地提高轨道列车的运行安全。这套系统不仅有重要的实践意义，在实际的操作中，也是可行的[4]。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3 课题研究内容和技术路线

本文根据现有的科技水平发展，以及对列车安全运行过程中转向架的振动状态的监测要求，设计了一套基于TCP/IP的转向架振动测试系统。本文首先对课题的研究背景、国内外的现状、本文的行文框架做了介绍，接着，对本系统中所需要的硬件设备进行选择、分析、叙述，接着对系统中的TCP/IP网络部分进行阐述，最后建立了转向架振动特征值数据库，利用时频分析方法提取振动过程中的特征值即均方根数值和频谱密度，将提取的特征值与正常转向架振动数据库的特征值进行比较，以此判定转向架是否存在故障。本文总共由5个章节构成，下面便介绍一下每个章节内容：

第一章主要对课题的研究背景、意义及国内外的现状，章节安排等进行了简单的介绍，是文章的综述引领部分。

第二章主要针对基于TCP/IP技术的转向架振动测试系统的数据采集搭建中所使用的转向架，传感器，A/D转换模块，串行服务服务器及总线进行了介绍，此外介绍了转向架构架上的振动点选择。还描述了振动采集系统的整体结构框图。

第三章主要是网络搭建具体的实施进行进一步详细叙述，首先介绍了工控机与网络服务器之间采用TCP/IP协议的通讯方法，TCP/IP协议的体系结构，工作原理，还对采集的振动信息进行处理和分析以及网络的搭建进行了介绍。

第四章建立转向架的故障模型和没有故障的模型，对振动信号的分析处理的方法进行分析介绍，最后建立VB与MATLAB的数据连接。

第五章是对本文所设计的内容、研究成果进行分析总结，并对课题未来的方向进行了展望。

图1.1系统框架

2硬件设备设计

2.1 测试对象的相关参数介绍

本文打算采用标准动车组CRH3系列的转向架作为测试验转向架。CRH3型动车组是行驶速度在250km/h到350km/h之间的中国引进改造的客运列车。它使用的是模块化设计的SF500型的转向架（如图2.1所示）。该转向架的设计是经过德国铁路相关单位慎重商讨后采用的方案，以德国国铁402号车组为基础的SGP400和HLD.KL转向架研发出来的[14]。

动车组的转向架是H型焊接的两轴无摇枕结构，一系悬挂采用的是钢弹簧转臂定位，二系悬挂采用的是空气弹簧，单连杆牵引方式，磨耗形车轮踏面。主要骨架采用两侧梁与横梁，因为动车转向架上要安装电机吊座和齿轮箱吊座，所以动车构架结构与一般拖车构架相比会稍微复杂一些。

表2.1CRH3转向架的基本参数

技术参数 动车转向架

固定轴距： 2500mm

车轮直径[mm]新/旧： 920/830

轨距: 1435mm

最高运行速度[km/h]： 300

最高试验速度[km/h]：