高速车铝合金车体结构复杂、加工精度要求高,并且是后续加工和零部件安装的基础,其质量对高速车组的安全性影响重大。车体内部底架地板横向直线度直接影响后续座椅的安装,车体内部高度则对车体质量具有重要影响,因此二者成为车体内部关键尺寸。若能够快速获得车体内部关键尺寸,对车体质量控制、尺寸修配及后续工序具有重要意义,并将帮助显著提高生产效率。为此,本文针对车体内部关键尺寸特点,开发了一套具有高效的、数字化检测系统。首先,本文介绍了车体重要的组成部分——底架的基本结构及其分类,明确了检测系统的检测对象和意义,之后对现有的直线度误差测量方法和误差评定方法进行了介绍,并基于定向搜索与迭代对最小包容区域法进行了优化,提高了其完备性,经过数学推导,建立了相应的数学模型。然后,在综合考虑检测系统的预设功能以及整体结构的重量限制、刚度要求、复杂工况等因素的基础之上,针对各结构性零部件的使用要求,选择合适的材料,运用三维设计软件Solid Works完成检测系统的机械结构设计,运用有限元分析软件ANSYS对检测系统整体结构及其部分关键零部件进行了静力学与动力学分析。再后,根据想要实现的检测功能以及机械结构,通过硬件系统原理设计、物理实现、控制逻辑写入,开发了一套基于PLC的硬件控制系统,从而完成对两路电机的驱动控制、多路传感器电压信号的数据采集和USB数据存储工作;基于定向搜索与迭代算法,开发一套数据处理软件,用以对检测数据的整理分析和检测结果的输出与显示。最后,对该检测系统进行了试验,在实地进行试运行,结果表明检测系统满足设计指标要求,可以大大提高车体内部关键尺寸的检测效率和检测精度。