隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國的隧道工程建設(shè)發(fā)展迅速。隧道施工與運(yùn)營過程中,隧道健康安全日益成為需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。在傳統(tǒng)的隧道變形監(jiān)測中,施工人員需要實(shí)地手工操作,存在監(jiān)測非實(shí)時、安全隱患大等缺點(diǎn)�，F(xiàn)有隧道變形激光測距設(shè)備,不能夠?qū)λ淼罃嗝孢M(jìn)行連續(xù)性的測量,測量誤差較大,影響對于隧道變形的分析及預(yù)測。本文結(jié)合隧道運(yùn)營中的變形監(jiān)測需求,設(shè)計開發(fā)了一種隧道變形監(jiān)測儀,并對隧道變形預(yù)測方法進(jìn)行建模分析。在對隧道變形監(jiān)測儀進(jìn)行總體的需求分析的基礎(chǔ)上,采用激光測距,給出了隧道變形的監(jiān)測方法,設(shè)計了一種隧道變形監(jiān)測儀,采用兩個相互垂直的機(jī)械運(yùn)動結(jié)構(gòu),使激光測距儀能夠在兩個自由度方向轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)隧道多斷面的連續(xù)測量。相較于傳統(tǒng)測量方法,該儀器具有實(shí)時性好、效率高等優(yōu)點(diǎn)�；赟TM32對監(jiān)測儀硬件設(shè)計,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能要求,主要包含激光測距、液晶顯示、SD卡存儲、鍵盤控制、步進(jìn)電機(jī)控制及電源電路等模塊,并開發(fā)了相應(yīng)模塊的軟件。利用三次曲線插值法對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,重構(gòu)隧道三維曲面形狀,進(jìn)行斷面變形分析,得到了隧道變形量。基于支持向量機(jī)回歸預(yù)測,對比分析了基于網(wǎng)格搜索法和粒子群算法的預(yù)測模型,將網(wǎng)格搜索法... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

LMS501-A激光測距儀Fig.2-5LMS501-ALaserRangeFinder

圖 3-2 激光測距儀通信電路Fig.3-2 Communication Circuit of Laser Range Finder進(jìn)電機(jī)控制電路電機(jī)正常工作時，所需的電流較大，直接采用單片機(jī)的引腳輸出對電機(jī)進(jìn)驅(qū)動或驅(qū)動效果很差，因此考慮采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器來控制電機(jī)，這樣機(jī)安全、穩(wěn)定的工作，而且硬件電路連接簡單，方便對步進(jìn)電機(jī)的控制調(diào)節(jié)驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)對步進(jìn)電機(jī)的步距角進(jìn)行調(diào)整，便于對斷面測量點(diǎn)所選用的步進(jìn)電機(jī)型號，查閱其相關(guān)推薦資料，結(jié)合工作電流的大小，機(jī)選取適合的驅(qū)動器，其中，57HS22 型步進(jìn)電機(jī) 2 選取 M542 型驅(qū)動器機(jī) 1 選取 M860 型驅(qū)動器。兩個驅(qū)動器的參數(shù)如表 3-2 所示。表 3-2 M542 驅(qū)動器與 86HS35 驅(qū)動器對比Tab.3-2 the Comparison between M542 Driver and 86HS35 Driver型號 M542 M860輸出電流峰值 4.2A 4.2A

脈沖信號方向信號使能信號PUL+PUL-DIR+DIR-ENA+ENA-270270270RRR圖 3-3 控制器與驅(qū)動器共陽極接線示意圖ic Diagram of Common Anode Wiring for Co圖 3-4 所示，步進(jìn)電機(jī) 1 的驅(qū)動器連PA12 為方向控制；同理，步進(jìn)電機(jī)10 為走步控制，PB11 為方向控制。單步進(jìn)電機(jī)的控制。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器選斷面的 180°范圍內(nèi)測量 400 個數(shù)據(jù)點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3526326