在需要主动轴带动从动轴旋转的大型、贵重机械设备中,检测两轴的中心线是否重合是动力机械等装配工作中十分重要的一步。如果对中良好,机器损坏将减少,突发故障得到防止及维修时间得到减少。经验证明,对中不准将造成机械损坏,严重的将会危害操作人员生命安全。激光对中仪的研究可以解决以上的问题。激光对中仪是目前较为理想的精密对中测量仪器,它与回转轴相连接的是小巧而安全的半导体激光器（LD-laser device）和分辨率为6μm的光电半导体位置探测器。本论文在研发激光对中仪基础上完成。首先介绍半导体激光发生器产生激光的机理,然后通过将激光束看成理想的直线,利用几何对称性,研究并比较但激光对中与双光束LD/PSD（position sensitive detector）激光对中仪数学模型,给出双光束LD/PSD激光对中仪数学模型中被测量参数坐标计算公式,通过该公式可得出两回转轴轴偏差、角偏差。在实际测量中,只要测量双光束LD/PSD在两个角度时光斑的坐标,即可求得两轴的相对位置。本文还介绍了PSD的非线性的校正方法,以C₂₀₄为例,分析PSD的原理以及非线性的原因,范围以及相应的校正方法的对比与选择,最后用人工神经网络中的BP（Back Propagation）算法以及改进形式对C₂₀₄进行校正。本论文通过对比各种数学模型验证了双激光器双位敏器数学模型是目前最精确的数学模型,并给出了相应的数学推导公式,论文还成功的对C₂₀₄进行了非线性分析并使之线性化。