光电测距仪自动化检测系统的研究

光电测距仪自动化检测系统的研究

论文摘要

光电测距仪作为长度测量仪器,在大地测量、普通测量和工程测量中都得到了广泛应用。光电测距仪的精度指标是影响测量结果准确可靠的主要因素。随着人们对光电测距仪检测设备的先进性、检测结果的正确性及有效性要求的日益迫切,采用原有人工移动反射镜,手动测量并记录数据的检测方法,难以保证检测精度和检测效率。针对现状,本文以高精度双频激光干涉仪作为检测基准尺,构建了光电测距仪自动化检测系统。文中分析了检测系统中影响测量工作台运动平稳性的主要因素,针对长距离检测和测量工作台驱动方式之间的矛盾,提出了以自走式检测小车作为测量工作台的解决方案,并分析了自走车设计中的注意事项。针对检测过程中导轨精度与长度之间的矛盾,采用多段导轨逐段拼接调整的方法予以解决。对步进电机选用合理的速度曲线,对其进行变速运动控制,以实现测量工作台的精确定位。研发了基于层次化结构,具有良好用户界面和完善功能的实时控制软件,实现了检测流程控制和数据处理过程的自动化。经过理论分析和实践验证,本文设计的检测系统显著提高了检测基准尺精确度、检测导轨直线度、采样点定位精度,实现了光电测距仪检测过程中数据采集、反射镜自动定位和数据处理、检测结果计算和数据管理等一系列主要工序的计算机控制一体化作业,提高了检测精度及检测效率。该检测方法的应用对各类测绘工作提供了有力的技术保障,具有重要的现实意义。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 光电测距仪简介
  • 1.2 对光电测距仪检验的必要性
  • 1.3 光电测距仪的传统检测方法及不足
  • 1.4 课题的意义和任务
  • 2 系统总体设计
  • 2.1 检测系统设计的总体要求
  • 2.2 双频激光干涉仪在光电测距仪自动检测系统中的应用
  • 2.3 光电测距仪检测系统组成与工作原理
  • 2.4 本章小结
  • 3 测量运动系统的设计
  • 3.1 测量运动系统的设计目标
  • 3.2 测量运动系统机械部件的主要问题分析
  • 3.3 测量运动系统的控制系统设计
  • 3.4 步进电机运动控制算法的实现
  • 3.5 测量运动系统的定位精度验证实验
  • 3.6 本章小结
  • 4 控制软件设计
  • 4.1 控制软件需求分析
  • 4.2 控制软件的概要设计
  • 4.3 控制软件的详细设计
  • 4.4 本章小结
  • 5 误差分析及系统实验
  • 5.1 检测系统精度实验及误差分析
  • 5.2 光电测距仪性能指标的检测
  • 5.3 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录A 导轨直线度误差检测数据
  • 附录B 光电测距仪检测数据
  • 附录C 实验现场照片
  • 作者发表论文情况
  • 相关论文文献

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