工程测量技术是当代施工工程中不可或缺的重要组成部分,而工程放线又是工程测量中的重要环节,放线工作可对工程中的实物进行精准定位,减少在实际建设中出现偏差的可能,也可以确保施工质量,保证其整体效果的美观性。通过研究现有的放线技术的优势与不足,将激光投射、数学建模、自动控制三种技术相结合,设计开发一款简单高效的新型放线设备:激光自动曲线放线机。放线机应用工程测量数学建模与自动控制原理,研究主要内容如下:1)研究了工程测量中放线技术的应用方式以及平曲线的细化分段方法,确定了可行的放线方案,然后利用三角形近似和三角函数关系进行数学建模,得到了未知曲线计算方程。2)研究了激光自动曲线放线机及其闭环控制方法。以满足设备精度为前提,对设备机身、支架、控制器进行选型,完成了总体设计。采用AT89S52单片机作为核心控制器,通过控制步进电机带动激光器偏转,实现自动放线。为了提高放线精度,采用陀螺仪对电机偏转角度进行实时测量,采用比例积分微分控制算法消除测量值与理论值的偏差,从而保证放线精度。3)试制了激光自动曲线放线样机,开展了实际放线实验,通过与全站仪进行对比,分析了样机的精度。试验结果显示激光自动曲线放线机放线误差明显小于全站仪,验证了数学模型及闭环控制方案的可行性。激光自动曲线放线机操作简单,具有良好的精度与经济效益。图24幅;表5个;参63篇。