基于线阵CCD的平台位置控制

发布时间：2018-08-28 06:42

【摘要】：平台位置控制是指在确定参考系下能够保持平台位置相对稳定。其性能的优劣直接关系到光学观测、实验精度和位于平台上装置工作的可靠性和置信度。本文设计搭建了一套基于线阵CCD的平台位置控制系统。该系统包括测量光路、机械装置、信号采集与处理电路、用户软件等。本文主要完成的工作有:1、设计、搭建了测量光路,由线阵CCD实时获取载有平台位置的光斑信号。设计、加工了机械装置用于将测量光路中各组成元件集成在一起。2、对线阵CCD输出的模拟信号进行了分析,将低通滤波后的信号进行了采集转换为数字信号输入计算机。采用阈值法处理数据得到线阵CCD中光斑位置,进而获取平台位置。平台位置发生变化时,根据测得的变化位置控制压电陶瓷实现平台回位,从而实现反馈控制。以上数据处理和反馈控制由编写的用户程序控制。3、对系统进行了误差及响应时间的测量,得到系统位置测量的相对误差约2.88%,系统响应时间约21ms。因此本系统可用于实时反馈控制平台位置。此外,还分析了系统误差来源。
[Abstract]:Platform position control refers to the relative stability of platform position under certain reference frame. Its performance is directly related to the optical observation, experimental accuracy and reliability and confidence of the device working on the platform. In this paper, a platform position control system based on linear CCD is designed and built. The system includes measuring optical circuit, mechanical device, signal acquisition and processing circuit, user software and so on. The main work of this paper is to design and build the measuring light path, and obtain the spot signal of the platform by linear CCD in real time. The mechanical device is designed and machined to integrate the components of the measuring optical path together. The analog signal output by linear CCD is analyzed and the low-pass filtered signal is collected and converted into a digital signal input computer. The position of light spot in linear CCD is obtained by using threshold method, and then the position of platform is obtained. When the position of the platform changes, the piezoelectric ceramics are controlled according to the measured position to realize the return of the platform, thus the feedback control is realized. The above data processing and feedback control are controlled by the written user program. The error and response time of the system are measured. The relative error of the system position measurement is about 2.88 and the system response time is about 21ms. Therefore, the system can be used for real-time feedback control platform position. In addition, the source of systematic error is analyzed.
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273;TN386.5

【参考文献】

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本文编号：2208595