激光跟踪系统的设计

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1、天津大学博士学位论文激光跟踪系统的设计姓名：李杏华申请学位级别：博士专业：测试计量技术及仪器指导教师：张国雄20030701毙泰入瓣褊心辩系统的测璧影嘲不夫，当入戮璃心夸0+5ram，它繁条静误差会小于1pm。械小镜錾绱心秘爨涯旋转“≯一LL,Z稳定一i动楚提高潮藿=精震瓣主要臻楚。4、激光跟踪头的涧节对于改避瓣激光繇踩头{{伐，详鲡叙述了它鹃调节过程，提高了一荦￡}}对镜箍蕊心避霸+测爨瓣方法。S、伺服控制系统的设计叙述了控制系统躲工{乍蹶鼹，光斑位爨僚号的撼敷、电机驱动方式的选择。设计了基于电流环、速度环、位置环

2、控制的伺服控制电路。实验证明，此控制系绩魏鼹凉速度撬予0．4m／s。6、赢绫标定法静探索粕嗣冗余技术，系统可邈行参数浆自标定。然黼，受猫蔟酌接救翔范强、澈光跟踪头媸角范围簿的限制，系统的自标定很难在最优的方案下进行；同时由于激光跟踪干涉仪存在测量谈麓+实验表蹭，囱系统参数鲁标定测量带柬的误差可裹运卡凡令徽岽。为势援溅鬟误差翁起銎+并蠹戮究薪翡藤定方法抒下萋辩，我们摊出了嗣激光干涉仪直线法来标定测量系统的蕊点坐标，分桥了巅线法标定基点瓣优诧穷鬟，拓建误差黪采澡，从蠢为避一步掇裹标定精度提供方囱。论文列懒光跟踪头的设计、

3、跟踪控制系统、激光跟踪头的测量谈藏来源、误差稔测、辘点括定等透露了诗嚣壤铸囊窝实验磅变，势取鼹了一囊姻避爨。这些磋究工作为迸～步穗高系统舱：【佟麓力、测爨精发打下了蒸穑。关键词：参边法激光照踪坐括测量伺服误差分桥标怒科AbstractThelasertrackingsystemfor3Dcoordinatemeasurementbased0nmulti．1aterationprinciplepossessesmanyadvantages。suchashighaccuracylargemeasuringrange．an

4、dcapabiJityot’flexibleandreal—timemeasurement，overtraditiona{methodsRecently,itsapplicationshavebeenextendedtomanyindustryfields，especiallyforlargeengineeringconstructionmeasurementinaerospace，aeronautics，vesselmanufacturing，andlarge—scalemachineassemblyTiremul

5、ti—laterationprinciplealsohasotheradvantages，includingthecapabilitiesofself-calibration、self-recoveringoflostinformation，errorseparationandcmnpensation，andsystemrearrangement．Countriesallovertheworldhaveinvestedtremendousresourcesandmanpowertostudythesetopics。A

6、sthe受remostworkonthisresearchinChina．thestudyonthedesignandtestforthissystemhasbeenstartedinourresearchgroup．Thisprojectissponsoredby{heNationatScienceFoundationofChina(NSFC)，underprojectcontractNo．59875064Themulti—laterationprinciplecarbeexpressedasfoIlowsMult

7、ipleIaserinterferometersareutilizedtotrackthepositionofalar2et．Thecoordinatesofthetargetaredetermlnedbasedonthelatelaldisplacementsmeasuredbythese{nterferometers，ratherthantheangulardisplacememsinsomeothermethods．Theprimaryadvantagesofthisprincipleareitshighmea

8、sm'ementaccuracyandcapabilityofself-calibration，Thisdissertationisfocusedonthestudyofopticaltrackingsystem，thekeyelementinthemeasurementsystem，ThedissertationcoversthefoIlow