LAMOST光纤定位单元防碰撞系统

为了避免大天区多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST光纤定位系统的定位单元在定位过程中发生碰撞,构造了一套基于AT89S51单片机的防碰撞系统.该系统实现了对光纤定位单元在寻星定位的过程中的运行状态进行实时检测,并将检测的结果反馈至控制主机,控制主机根据反馈的结果做出相应的决策.     

LAMOST并行可控式光纤定位系统定位单元及其控制技术研究

针对ＬＡＭＯＳＴ光纤定位系统中球焦面上４０００根光纤端部位置需要进行快速、精密定位的特点,根据定位目标多、定位速度快的要求,提出了定位系统总体控制方案、分析４０００个光纤定位单元的扫描控制方法。     

LAMOST光纤定位单元冲突的判断方法

为了使光纤定位单元控制过程的顺利进行,需要进行碰撞判断来实时监测.首先把光纤定位单元进行数学抽象,将此问题简化为凸多边形的碰撞判断.然后分析光纤定位单元的运动方式和机械特点,使用凸包、包围盒和凸多边形碰撞判断等方法,提出了LAMOST光纤定位控制单元的碰撞算法.最后通过计算机虚拟实验,结果表明所提出的碰撞判断算法可以实现光纤定位单元快速、准确地碰撞判断.     

LAMOST光纤定位单元检测装置

介绍LAMOST光纤定位单元定位精度检测装置的工作原理及结构。该装置利用“光重心法”检测光纤端部出射光斑的特征点以获得定位单元上光纤端部的位置 ,采用光栅和线阵CCD传感器实现二维图象扫描检测。     

LAMOST光纤定位单元控制误差分析及补偿

简介了LAMOST光纤定位单元的结构及控制系统原理 ,对定位单元控制误差进行了分析 ,并采用开环补偿法对传动系统中蜗轮的齿形误差进行了补偿     

双回转机构在LAMOST光纤定位单元中的应用

介绍了双回转机构在LAMOST光纤定位单元中的应用。双回转机构由中心回转轴和偏心回转轴组成 ,由步进电机通过蜗轮蜗杆机构驱动 ,由消隙机构消除间隙。双回转机构的步进电机控制电路由TDA15 2 1音频集成功率放大器组成平衡桥式功率驱动电路 ,由计算机并行口经过锁存器构成脉冲分配器     

LAMOST双回转光纤定位单元的零定位装置

LAMOST（Large Area Multi-Object Fiber Spectroscope Telescope)双回转光纤定位单元,为了提高单元的运动精度和可靠性,应设计一个绝对零位作为基准起点,每次定位运动可以从零位出发,减小累积误差,简化控制方案,还可在定位单元运转异常时,作为RESET的复位基准。在此介绍的接触式电零位检测系统,结构简单,控制方便且可靠性好,经实验表明其复杂精度高,大大减小了连续多次运行带来的累积误差,LAMOST光纤定位单元有了零位检测系统,就有了光纤位置的绝对零点,从而简化了控制方案,提高了系统的可靠性。     

LAMOST并行可控式光纤定位子系统的构建

主要描述了LAMOST光纤定位子系统的构建.子系统主要包括以下几部分由19个双回转单元组成的焦面执行机构;以MCS-51单片机为核心的单元控制器;以TDA1521为放大器的驱动电路;由CCD摄像头和图像采集卡组成的测量系统;集成有星像分配、干涉处理、图像采集和计算的专用程序.实验表明该套子系统可满足LAMOST系统中期试验工作的需要.     

标定方法应用于LAMOST光纤定位单元的跑合测试

LAMOST光纤定位单元的跑合测试,是对定位单元进行原始角度误差测量、参数测量及单元位置检测等,其中单元中心轴和偏心轴角度误差测量及补偿修正是保证定位单元准确定位的关键.提出的标定方法建立了中心轴、偏心轴的运转脉冲数与中心轴、偏心轴实际转角的关系,使标定后的单元角度误差控制在±0.1°,提高了定位精度.     

LAMOST高精度光纤定位单元关键技术研究

基于LAMOST并行可控式光纤定位系统,介绍了双回转光纤定位单元实现高精度定位的关键技术.定位单元采用了基于计算机数据端口的开环控制系统,设置机械零位辅以电子开关构成单元回转的基准零位以减小多次重定位的累积误差,采用弹簧消隙机构消除齿侧间隙提高系统定位的稳定性.单元采用面阵CCD传感器检测单元定位精度,通过检测光纤端部出射光斑的特征点以表征定位单元上光纤端部位置.实验表明本定位单元能够实现光纤的快速、高精度定位,定位精度达到40μm.     

虚拟仪器技术在LAMOST光纤定位系统中的应用

介绍了一套基于虚拟仪器技术的应用系统,该系统可以应用于步进电机扭矩的测量.系统对步进电机及其驱动电路进行实时检测,实现了驱动电压和步进电机绕组电流的多通道同步数据采集与状态分析,并将分析结果反馈至控制主机,控制主机根据反馈结果做出相应的决策.系统还实现了步进电机零位的模拟控制和实时监测.基于虚拟仪器技术的应用系统为LAMOST光纤定位系统稳定、可靠地运行提供了保障.     

光纤色散法测量闪烁体脉冲光谱

提出了一种利用光纤波长色散测量脉冲光谱的方法.由于具有较宽光谱的脉冲光在一定长度的光纤中传播时会发生波形展宽,需要根据测量和标定结果校正展宽的波形才能得到光源的实际光谱曲线.标定时首先利用ps级脉冲光源对测量系统进行时间响应标定,得到系统的时间响应函数;接着测量不同波长光的走时,得到不同波长的群折射率;最后测量光纤中的光谱衰减,得到各种波长的相对衰减或传输效率.利用以上3个标定结果,对波形进行数字逆卷积,并进行走时校正和衰减系数校正,即可对所得到的波形进行恢复.经实验测量和数据处理,得到了一种红光闪烁体的发光光谱曲线,其中心波长与用其他方法测到的中心波长的差小于2 nm,谱线形状基本一致.研究显示,在脉冲光的脉冲宽度远小于其色散展宽时,可以利用光纤的波长色散对脉冲光的光谱进行测量.     

基于内壁芯光纤的调制器件

提出一种基于中空内壁悬挂芯光纤构造而成的光纤集成调制器.该光纤具有孔道结构,纤芯悬挂于孔道内壁.合成了含有超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的磁流体,通过将空心光纤与多模光纤熔融连接,将磁流体封装在空心光纤内部,作为悬挂纤芯的包层.磁流体通过倏逝场对光产生吸收作用,由外磁场控制吸收强度,实现对纤芯的光调制.波长为632.8 nm的光经过拉锥耦合点耦合进入、传出调制元件.实验结果表明,在不同磁场强度下,仅仅2.0×10-3 μL的磁流体就可以对系统光衰减产生明显影响.当磁场强度为38 914 A/m时,饱和调制深度为43％;系统的响应时间低于120ms.该系统还可用于光开关,光纤滤波器和磁传感器等.     

基于MySQL的LAMOST OFPS数据库设计

LAMOST是国家大型项目"大天区多目标光纤光谱望远镜"的简称.LAMOST建成后,将成为世界上最大视场兼最大口径的光学天文望远镜,可同时获取4000个天体的光谱,观测效率极高.LAMOST控制软件由多个系统协调构成,主要介绍光纤定位系统(OFPS)控制软件系统基于MySQL的数据库设计与开发.     

基于VC的最小二乘拟合圆在LAMOST中的应用

单元标定即建立中心轴、偏心轴的运转脉冲数与中心轴、偏心轴实际转角的关系.在标定之前,需根据采样点拟合圆心和半径,拟合的精度直接影响标定与后续测量的精度.利用最小二乘法最小化误差的平方和拟合出圆心坐标和半径.介绍最小二乘拟合圆算法与VC实现代码,并通过实验结果加以验证.     

高功率激光装置中靶的定位调试

为了提高高功率激光装置中靶定位调试的效率和精度,提出了一种仿真初调和实验误差分析相结合的靶定位调试方法。该方法采用3-CCD传感器进行定位监测,利用OpenGL成像技术实现CCD仿真图像的采集,并对目标靶、送靶机构等进行虚拟构建。基于仿真实验分析了实际系统中靶定位的误差来源,包括图像检测误差、3-CCD传感器的装校误差及送靶机构的定位误差等。靶定位算法的调试和初步验证在仿真系统中独立进行,实现了理想条件下的零误差定位调整;调试后的算法在实际系统中的靶定位精度小于±5μm,角度误差为±0.015°。由于仿真初调可脱离实验平台进行,故有效地提高了工程效率。提出的调试方法在实际系统中的定位精度满足高功率激光打靶的要求。