基于双频激光干涉技术的炮管内径测量技术研究

论文摘要

火炮在战争中起着重要的作用,随着对火炮射击的准确度和射程要求的提高,火炮身管内径的测量精度要求也越来越高。由于火炮身管内膛不是光滑的而是分布着“来复线”,并且炮管长达10m以上。所以,要实现对火炮身管内径的高精度测量就必须要解决传感器精度问题和测量装置在炮管内精确定位的问题。本文研究的炮管内径测量系统是某项目的组成部分,它利用高精度的双频激光干涉系统作为传感装置,利用高速、高性能的处理器DSP作为数据处理及控制单元,并且设计了传感器在炮管内的高精度自动定位装置,测量装置在炮管内的运动控制由伺服控制系统实现。该炮管内径测量系统能实现在炮管内的自动定位、自动测量,并且具有测量精度高、测量范围广和抗干扰能力强等优点,该炮管内径测量系统提高了火炮身管内径的测量精度和自动化水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外的研究现状与发展趋势
• 1.2.1 国外的研究现状与发展趋势
• 1.2.2 国内的研究现状与发展趋势
• 1.3 本课题的研究内容及创新
• 第二章 炮管测量系统方案的分析及设计
• 2.1 炮管内径的特点及测量要求
• 2.2 测量系统方案的分析
• 2.2.1 三爪测量内径千分尺法
• 2.2.2 线阵CCD成像法
• 2.2.3 变栅距光栅衍射法
• 2.3 炮管内径测量系统方案的确定
• 2.4 炮管内径测量系统原理设计
• 2.4.1 双频激光干涉技术测量炮管内径的原理
• 2.4.2 测量信号采集及处理系统的方案设计
• 2.5 小结
• 第三章 测量系统的硬件电路设计
• 3.1 光电接收系统设计及分析
• 3.2 前置放大电路分析及设计
• 3.2.1 前置放大系统的分析
• 3.2.2 放大器类型选择
• 3.2.3 前置放大电路的设计
• 3.3 主放大电路的分析及设计
• 0功分系统的分析及设计'>3.4 O⁰功分系统的分析及设计
• 3.5 移相系统的分析及设计
• 3.6 混频系统的分析及设计
• 3.7 整形电路的分析及设计
• 3.8 小结
• 第四章 测量装置结构及运动控制系统设计
• 4.1 测量装置结构设计
• 4.2 测量装置运动控制系统设计
• 4.2.1 控制电机的选型
• 4.2.2 驱动芯片的选型
• 4.2.3 驱动电路设计
• 4.3 光电编码器选型及与DSP的接口电路设计
• 4.4 小结
• 第五章 DSP数据采集单元及系统软件设计
• 5.1 DSP数据采集及处理系统的设计要求
• 5.2 DSP数据处理器的选择
• 5.3 计数系统的设计
• 5.4 人机接口设计
• 5.4.1 液晶显示模块
• 5.4.2 键盘电路
• 5.5 系统的软件设计
• 5.6 小结
• 第六章 系统的精度分析
• 6.1 测量系统的精度分析
• 6.1.1 自动定位装置的误差分析
• 6.1.2 双频激光测量系统的误差分析
• 6.2 小结
• 总结
• 致谢
• 参考文献