激光跟踪仪电控系统设计与仿真
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第10-14页 |
| 1.1.1 传统的测量手段 | 第10-11页 |
| 1.1.2 激光跟踪仪的意义及应用 | 第11-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 论文研究内容与章节结构 | 第17-20页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第17-18页 |
| 1.3.2 章节结构 | 第18-20页 |
| 2 系统性能指标及相关误差分析 | 第20-34页 |
| 2.1 激光跟踪仪的工作原理 | 第20-24页 |
| 2.2 激光跟踪仪设计指标分析 | 第24-29页 |
| 2.2.1 激光跟踪仪运动特性调研 | 第24-27页 |
| 2.2.2 最大角速度和最大角加速度 | 第27-28页 |
| 2.2.3 动态跟踪精度 | 第28页 |
| 2.2.4 主要技术指标 | 第28-29页 |
| 2.3 激光跟踪仪测试误差 | 第29-31页 |
| 2.3.1 测试仪器和测试表面的相对运动 | 第30页 |
| 2.3.2 测试过程中的空气湍流 | 第30页 |
| 2.3.3 激光跟踪仪的系统固有误差 | 第30-31页 |
| 2.3.4 测量系统的零点漂移 | 第31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-34页 |
| 3 激光跟踪仪控制系统系统设计 | 第34-52页 |
| 3.1 激光跟踪仪控制系统组成 | 第34-39页 |
| 3.1.1 MCU电路板设计 | 第34-35页 |
| 3.1.2 二次电源设计 | 第35-37页 |
| 3.1.3 功率驱动电路板板设计 | 第37-39页 |
| 3.2 电控箱的接线示意图和接线表 | 第39-43页 |
| 3.3 位置灵敏探测器PSD和信号处理电路设计 | 第43-47页 |
| 3.3.1 二维PSD传感器的工作原理和性能分析 | 第44-46页 |
| 3.3.2 偏压电路和I/V转换电路设计 | 第46-47页 |
| 3.4 A/D转换电路设计 | 第47-48页 |
| 3.5 FPGA算法设计 | 第48-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-52页 |
| 4 激光跟踪仪测角电路设计 | 第52-60页 |
| 4.1 编码器的选择 | 第52-53页 |
| 4.2 圆光栅四倍频测角原理 | 第53-54页 |
| 4.3 有限状态机的设计 | 第54-55页 |
| 4.4 驱动模块的实现 | 第55-56页 |
| 4.5 实时数据采集 | 第56-59页 |
| 4.5.1 示波器测试输出波形 | 第56-58页 |
| 4.5.2 在线逻辑分析仪测试输出波形 | 第58-59页 |
| 4.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 激光跟踪仪伺服控制系统建模仿真 | 第60-92页 |
| 5.1 模拟PID控制算法原理 | 第60-61页 |
| 5.2 模拟PID算法分析 | 第61-64页 |
| 5.2.1 比例P调节 | 第61-62页 |
| 5.2.2 比例积分（PI）调节 | 第62页 |
| 5.2.3 比例微分（PD）调节 | 第62-63页 |
| 5.2.4 比例积分微分（PID）调节 | 第63-64页 |
| 5.3 数字PID算法原理分析 | 第64-66页 |
| 5.3.1 位置式PID调节器 | 第64-65页 |
| 5.3.2 增量式PID调节器 | 第65-66页 |
| 5.4 激光跟踪仪电机模型 | 第66-72页 |
| 5.4.1 电机 | 第66页 |
| 5.4.2 永磁直流力矩电机数学建模 | 第66-68页 |
| 5.4.3 俯仰轴驱动电机 | 第68-70页 |
| 5.4.4 方位轴驱动电机 | 第70-72页 |
| 5.5 激光跟踪仪控制系统建模仿真 | 第72-90页 |
| 5.5.1 控制系统电流环建模与仿真 | 第73-77页 |
| 5.5.2 速度环系统建模与仿真 | 第77-81页 |
| 5.5.3 位置环系统建模与仿真 | 第81-90页 |
| 5.6 本章小结 | 第90-92页 |
| 6 总结与展望 | 第92-96页 |
| 6.1 论文总结 | 第92-93页 |
| 6.2 工作展望 | 第93-96页 |
| 参考文献 | 第96-101页 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第101页 |
