电子经纬仪轴系电机伺服系统

为实现电子经纬仪的自动化操作和轴系的自动转动,以缩短操作时间、提高测量精度为检验标准,设计了轴系电机伺服驱动系统。从电子经纬仪整体技术性能指标出发,采用硬件及配套软件相结合的研究方法,通过轨迹规划完成定位控制,对整个照准系统的设计进行了完善。以实例对系统的可操作性和测量精度进行了检验,实验结果表明:定位控制实验中,位置跟踪误差精度约为0.01°,平均误差控制在3″以内,且运行时间较短。该系统满足了经纬仪对轴系控制的设计要求,同时也为电机精确定位控制研究提供了思路。     

步进电机细分控制函数修正方法研究

在步进电机超高分辨率细分驱动系统设计中,为了确保微步矩角的均匀性,需要对固化在ＥＰＲＯＭ中的细分控制函数值进行修正,本文设计了一国分控制函数自动修正系统方案,并提出了基于牛顿插值法的修正方法。     

经纬仪的调平对心误差补偿研究

为进一步提高调平对心的效率和精度,对基于调平对心误差补偿的自动调平对心的原理与系统实现进行研究。应用坐标变换方法,分析经纬仪水平倾斜误差造成的对心偏差,推导出补偿公式,设计研究自动调平对心系统的补偿原理和结构,并通过实验分析调平对心误差对测角的影响。实验结果表明,误差补偿后的经纬仪对心精度可达0.04 mm,更好地提高经纬仪调平对心的精度,减少操作人员的主管因素产生的误差,缩短设备展开和测量时间。     

基于数字图像处理的经纬仪对心测量方法

以经纬仪对心为研究对象,使用CCD传感器采集位置图像并经图像处理测量出经纬仪对心偏差,驱动二维高精度电控位移台移动来实现自动对心。对经纬仪原光学对心镜系统进行了改造,研究了图像处理的方法,包括图像预处理和圆标记中心定位算法,采用了混合滤波和Sobel-Zernike亚像素边缘检测方法。仿真实验表明：基于图像处理的经纬仪对心测量方法弥补了对心需要反复操作的缺点,大大缩短了测量时间,测量精度也可以达到5.5μm。     

全自动自准直经纬仪轴系精密伺服驱动系统

针对传统电子经纬仪轴系手动操作的不足,设计轴系直流电机伺服系统以实现其自动化操作.以控制计算机为上位机,负责对加装在电子经纬仪中的面阵CCD相机采集到的图像进行图像处理,得到角度偏差并将此偏差信号输入到加装在电子经纬仪中的dsPIC30 F6012A芯片.由控制芯片依据控制算法运算处理后得到电机驱动信号并经驱动放大后控制电机转动.位置控制算法选用积分分离式PID算法.实验结果表明:加装电机后的电子经纬仪在实现了轴系自动转动的同时能保持其原有测量精度.     

基于FP滤波法噪声影响研究

研究了噪声对光纤光栅解调精度的影响,通过理论分析和实验验证的方法论证了噪声与解调精度之间的关系.对光源施加不同功率大小的噪声,并根据光纤光栅的反射谱来研究光源噪声对峰值检测的影响.采用确定的波长标定方法后,解调系统的精度则主要由系统噪声决定.实验表明,峰值与噪声间的关系与检测精度有关,光栅解调时,精度要求越高,一个FP扫描周期内采集的点越多,要求区别相邻两点光信号功率变化的能力越强,即噪声应越低.