光纤定位单元防碰撞分治标签算法
发布时间：2021-03-30 03:57
光纤定位单元的夹持机构在运行过程中可能出现相互碰撞现象,造成光纤单元定位失败及结构损坏。为此提出了一种从软件控制上规避单元之间相互碰撞的算法。该算法根据碰撞现象的特点,利用分而治之思想把碰撞现象进行碰撞类型划分。通过单元碰撞属性标签化方法生成碰撞标签。碰撞的单元根据碰撞类型和碰撞标签处理碰撞,从而规避碰撞,顺利运行至目标位置。软件仿真实验表明,提出的算法在保证单元规避碰撞的同时,也能够连续运行。
【文章来源】：测控技术. 2019,38(09)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
碰撞标签示意图由于单元碰撞属性标签化处理只与单元的目标位
共5种。经综合分析具体碰撞情形处理如表1所示。表1碰撞情形处理碰撞情形处理运行序列Tp2+Tg2，Tp2+Tg4，Tp3+Tg3n单元中心轴Tp1+Tg2，Tp1+Tg4，Tp4+Tg3m单元中心轴Tp2+Tg1，Tp2+Tg3，Tp3+Tg1，Tp4+Tg2，Tp4+Tg4n单元偏心轴Tp1+Tg1，Tp1+Tg3，Tp3+Tg2，Tp3+Tg4，Tp4+Tg1m单元偏心轴2．6动态整理运行序列由于碰撞处理是进行运行序列的暂停处理，则会造成运行的不连续，从而影响光纤单元的定位精度［13］，碰撞处理前后运行序列如图7(a)和图7(b)所示。因此要把运行序列进行整理，即运行序列整理成两段式或三段式，如图7(c)～图7(e)所示。因为运行序列的调整必然会造成单元运行轨迹的变化，故在调整运行序列时要动态的检测单元碰撞并处理碰撞，这整个过程即称为动态整理运行序列。如图7(f)和图7(g)所示，单元在运行序列位置n处发生碰撞，在位置n之前暂停10片，然后进行运行序列的整理。图7运行序列整理3仿真实验及结果分析编写软件程序对防碰撞分治标签算法进行仿真模拟［14］实验，如图8所示，这6个模拟实验快照(图8(a)～图8(f))直观地反映了防碰撞处理的全过程。如图8(a)所示，单元1、单元2和单元3在起始位置，它们对应的目标星象点分别为1*、2*和3*。如图8(b)所示，单元1、单元2和单元3正在运行。如图8(c)所示，单元1的偏心杆与单元3的偏心杆产生碰撞，属于碰撞情形Tp3+Tg1。如图8(d)所示，由于单元3已经到达目标位置
图3单元运行流程与处理碰撞原理图2．3碰撞类型光纤定位单元在运行时与其周围的单元都有关系，若发生碰撞现象，则处理碰撞时影响因素较多，难以直接解决，为此可以采用分治算法的思想［9］。分治算法［10］是将一个不能直接解决的大问题，分割成一些相对容易解决的小问题，以便各个击破，分而治之。这些子问题相互独立且与原问题性质相同。求出子问题的解，就可得到原问题的解。利用分治算法思想把复杂的单元碰撞现象划分为几种类型处理，经研究分析发现两单元产生碰撞必定有单元偏心轴的旋转，即必定有单元的偏心杆参与。假设单元在运行时，当前检测碰撞的单元为n单元，则相对于单元n，检测到n单元与m单元运行时产生碰撞，如图4所示，可分解为4种碰撞类型。①第1种碰撞类型:n单元中心板与m单元偏心杆相碰，如图4(a)所示，记为Tp1;②第2种碰撞类型:n单元偏心杆与m单元中心板相碰，如图4(b)所示，记为Tp2;③第3种碰撞类型:n单元已到目标位置，n单元偏心杆与m单元偏心杆相碰，如图4(c)所示，记为Tp3;④第4种碰撞类型:n单元未到目标位置，n单元偏心杆与m单元偏心杆相碰，如图4(d)所示，记为Tp4。2．4碰撞标签两个单元在运行过程中产生碰撞，判断处理哪个单元以及是处理其中心板还是处理偏心杆，碰撞标签就是判断处理的重要依据。用单元碰撞属性标签化［11］方法生成每个单元的碰撞标签［12］。图4碰撞类型示意图假设以n单元的中心板在目标位置，其偏心杆从起始位置展开至目标位置的过程中是否与m单元在目标位
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CAM的LAMOST光纤单元结构误差仿真分析[J]. 冯新宇,顾永刚,翟超. 智能制造. 2018(01)
[2]“常见经典算法”分析与研究[J]. 刘放美,蔡增玉,付长宽. 计算机时代. 2017(11)
[3]基于指纹生物特征识别的新型防伪系统设计[J]. 唐俊龙,陈希贤,龚磊,罗磊,黄思齐,谢海情. 测控技术. 2017(08)
[4]基于EPCC1G2的智能停车场设计与实现[J]. 王祖良,张婷,李旭,郑林华. 测控技术. 2017(04)
[5]LAMOST小焦面系统模拟星像观测仿真与单元测试[J]. 刘志刚,鲍加贞. 测控技术. 2009(03)
[6]利用脉冲比对方法实现LAMOST光纤定位单元碰撞检测[J]. 颜芳,翟超,舒钊,刘小威,金熠,王辉. 仪器仪表学报. 2008(08)
[7]LAMOST光纤定位技术[J]. 邢晓正,胡红专,褚家如. 中国科学技术大学学报. 2007(06)
[8]大型天文望远镜Lamost的焦面控制系统[J]. 徐欣圻,徐欣圻,杨世海. 电气自动化. 2006(03)
[9]分治算法的两种思路和形式[J]. 王海源. 上海师范大学学报(自然科学版). 2003(01)
[10]双回转机构在LAMOST光纤定位单元中的应用[J]. 俞巧云,胡红专,李为民,邢晓正. 工具技术. 2001(01)
本文编号：3108816
【文章来源】：测控技术. 2019,38(09)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
碰撞标签示意图由于单元碰撞属性标签化处理只与单元的目标位
共5种。经综合分析具体碰撞情形处理如表1所示。表1碰撞情形处理碰撞情形处理运行序列Tp2+Tg2，Tp2+Tg4，Tp3+Tg3n单元中心轴Tp1+Tg2，Tp1+Tg4，Tp4+Tg3m单元中心轴Tp2+Tg1，Tp2+Tg3，Tp3+Tg1，Tp4+Tg2，Tp4+Tg4n单元偏心轴Tp1+Tg1，Tp1+Tg3，Tp3+Tg2，Tp3+Tg4，Tp4+Tg1m单元偏心轴2．6动态整理运行序列由于碰撞处理是进行运行序列的暂停处理，则会造成运行的不连续，从而影响光纤单元的定位精度［13］，碰撞处理前后运行序列如图7(a)和图7(b)所示。因此要把运行序列进行整理，即运行序列整理成两段式或三段式，如图7(c)～图7(e)所示。因为运行序列的调整必然会造成单元运行轨迹的变化，故在调整运行序列时要动态的检测单元碰撞并处理碰撞，这整个过程即称为动态整理运行序列。如图7(f)和图7(g)所示，单元在运行序列位置n处发生碰撞，在位置n之前暂停10片，然后进行运行序列的整理。图7运行序列整理3仿真实验及结果分析编写软件程序对防碰撞分治标签算法进行仿真模拟［14］实验，如图8所示，这6个模拟实验快照(图8(a)～图8(f))直观地反映了防碰撞处理的全过程。如图8(a)所示，单元1、单元2和单元3在起始位置，它们对应的目标星象点分别为1*、2*和3*。如图8(b)所示，单元1、单元2和单元3正在运行。如图8(c)所示，单元1的偏心杆与单元3的偏心杆产生碰撞，属于碰撞情形Tp3+Tg1。如图8(d)所示，由于单元3已经到达目标位置
图3单元运行流程与处理碰撞原理图2．3碰撞类型光纤定位单元在运行时与其周围的单元都有关系，若发生碰撞现象，则处理碰撞时影响因素较多，难以直接解决，为此可以采用分治算法的思想［9］。分治算法［10］是将一个不能直接解决的大问题，分割成一些相对容易解决的小问题，以便各个击破，分而治之。这些子问题相互独立且与原问题性质相同。求出子问题的解，就可得到原问题的解。利用分治算法思想把复杂的单元碰撞现象划分为几种类型处理，经研究分析发现两单元产生碰撞必定有单元偏心轴的旋转，即必定有单元的偏心杆参与。假设单元在运行时，当前检测碰撞的单元为n单元，则相对于单元n，检测到n单元与m单元运行时产生碰撞，如图4所示，可分解为4种碰撞类型。①第1种碰撞类型:n单元中心板与m单元偏心杆相碰，如图4(a)所示，记为Tp1;②第2种碰撞类型:n单元偏心杆与m单元中心板相碰，如图4(b)所示，记为Tp2;③第3种碰撞类型:n单元已到目标位置，n单元偏心杆与m单元偏心杆相碰，如图4(c)所示，记为Tp3;④第4种碰撞类型:n单元未到目标位置，n单元偏心杆与m单元偏心杆相碰，如图4(d)所示，记为Tp4。2．4碰撞标签两个单元在运行过程中产生碰撞，判断处理哪个单元以及是处理其中心板还是处理偏心杆，碰撞标签就是判断处理的重要依据。用单元碰撞属性标签化［11］方法生成每个单元的碰撞标签［12］。图4碰撞类型示意图假设以n单元的中心板在目标位置，其偏心杆从起始位置展开至目标位置的过程中是否与m单元在目标位
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CAM的LAMOST光纤单元结构误差仿真分析[J]. 冯新宇,顾永刚,翟超. 智能制造. 2018(01)
[2]“常见经典算法”分析与研究[J]. 刘放美,蔡增玉,付长宽. 计算机时代. 2017(11)
[3]基于指纹生物特征识别的新型防伪系统设计[J]. 唐俊龙,陈希贤,龚磊,罗磊,黄思齐,谢海情. 测控技术. 2017(08)
[4]基于EPCC1G2的智能停车场设计与实现[J]. 王祖良,张婷,李旭,郑林华. 测控技术. 2017(04)
[5]LAMOST小焦面系统模拟星像观测仿真与单元测试[J]. 刘志刚,鲍加贞. 测控技术. 2009(03)
[6]利用脉冲比对方法实现LAMOST光纤定位单元碰撞检测[J]. 颜芳,翟超,舒钊,刘小威,金熠,王辉. 仪器仪表学报. 2008(08)
[7]LAMOST光纤定位技术[J]. 邢晓正,胡红专,褚家如. 中国科学技术大学学报. 2007(06)
[8]大型天文望远镜Lamost的焦面控制系统[J]. 徐欣圻,徐欣圻,杨世海. 电气自动化. 2006(03)
[9]分治算法的两种思路和形式[J]. 王海源. 上海师范大学学报(自然科学版). 2003(01)
[10]双回转机构在LAMOST光纤定位单元中的应用[J]. 俞巧云,胡红专,李为民,邢晓正. 工具技术. 2001(01)
本文编号：3108816
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