导轨直线度无线自动精密光电检测技术研究

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本课题以中国空间技术研究院北京卫星制造厂(529厂)的“太阳翼装配专用检测装置”项目为依托,重点研究太阳翼装配中展开架导轨的直线度检测。鉴于原有的全站仪检测装置检测效率低,检测步骤繁琐,自动化程度低,对太阳翼装配检测进度具有很大的制约。本课题开发一套精密检测系统并实现对系统的无线通信控制。本文主要内容包括:1、对无线测控系统的国内外发展现状做了相关调研,并对ZigBee无线通信技术做了系统性研究,为本无线测控系统提供理论依据;2、研究和设计了本无线测控系统中的ZigBee通信节点的电路设计,并采用模数转换计算算法、软件滤波算法、FPGA并行计算算法等来对PSD的输出数据进行采样和后期处理,利用模数转换算法将PSD的模拟信号,转换为16位的高精度数字信号,通过软件滤波算法以减小PSD数据采集过程中的噪声数据,利用FPGA算法实现PSD的高精度的计算,在步进电机终端节点中利用步进电机终端带动反射器来实现远程操控功能;3、研究了ZigBee协议栈的工作流程,设计出星型网络中各节点的用户程序,包括步进电机驱动程序、PSD数据转发程序、协调器与上位机通信程序等;4、通过实验验证所设计的ZigBee通信电路板满足检测要求,验证PSD无线数据采集和步进电机无线控制达到要求,通过分段线性插值算法对PSD进行标定,以减小PSD非线性误差,并通过对整个测量光路的测试实验检测整个测量系统的测量精度。
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