Разработка алгоритмического обеспечения датчика перемещения на многоэлементном фотоприемнике

• Автор: Макеев, Петр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с.

Содержание
Введение
Глава 1. Измерительные преобразователи линейных перемещений с многоэлементными фотоприемниками.
Основные особенности
1.1. Обобщенная функциональная схема измерителя
перемещений
1.1.1. Форма светового сигнала
1.1.2. Дискретность координатных отсчетов
1.1.3. Избыток информации ФП
1.1.4. Необходимость блока обработки
1.2. Изображение источника света в плоскости ФП
1.3. Многоэлементные фотоприемники
1.3.1. Разрезной фотодиод
1.3.2. Фотопотенциометры
1.3.3. Функциональны е ФР и ФД
1.3.4. Приборы с зарядовой инжекцией (ПЗИ)
1.3.5. Многоэлементные приемники на термоупругом эффекте (ТУП)
1.3.6. Приборы с зарядовой связью
Глава 2. Формульные алгоритмы
2.1. Математическая модель ИП с многоэлементньтм ФП
2.2. Шумы, характерные для ЛПЗС
2.3. Методы оценивания. Метод взвешивания
2.4. Метод полусуммы
2.5. Интерполяционные алгоритмы
Глава 3. Разработка алгоритма обработки измерительной информации
3.1. Следящий алгоритм оценивания
3.2. Вычисление рассогласования
3.3. Синтез параметров алгоритма оценивания
3.3.1. Линеаризация алгоритма оценки _х0
3.3.2. Линеаризация алгоритма с двумя параметрами А() и х0
3.4. Исследование свойств следящего алгоритма
3.4.1. Свойства следящего алгоритма с оценкой по координате
3.4.2. Свойства следящего алгоритма с оцениванием по координате и по амплитуде
3.5. Моделирование работы алгоритма оценивания
Глава 4. Процедуры моделирования и оценивания параметров
4.1. Основные характеристики ИП
4.2.1. Статическая характеристика
4.2.2. Оптимизация параметров ИП
Основные результаты и выводы
Приложения
Литература

Введение
Тема диссертационной работы “Разработка алгоритмического обеспечения датчика перемещения на многоэлементном фотоприемнике” возникла из потребности решения теоретических и практических задач разработки и исследования автоматических систем управления перемещениями объектов управления.
Настоящая работа проводилась в лаборатории адаптивной оптики и радиооптики кафедры автоматики и телемеханики СПбГИТМО (ТУ) в соответствии с основными направлениями ее деятельности и задумывалась как теоретическая и техническая модернизация образцов датчиков перемещений на многоэлеменых фотоприемниках (ФП).
При построении современных автоматических систем и устройств необходимо точно, с высокой степенью помехозащищенности, определять положение объекта управления (ОУ). Для этих целей используют измерительные преобразователи перемещений (датчики перемещений). Использование в автоматических системах низкоточных датчиков делает невозможным обеспечения требуемых от системы показателей работы. Для успешного решения проблемы высокоточного определения линейного перемещения ОУ в диапазоне 1 т 5 см рационально использовать оптический измерительный преобразователь (ИП), построенный на многоэлементном ФП.
Многоэлементность ФП обеспечивает избыточность измерительной информации, за счет которой можно определять положение ОУ точнее, чем линейный размер одного элемента ФП. Кроме того, оптический способ измерения позволяет повысить помехозащищенность оценивания положения ОУ. Бурное развитие

уровня выходного сигнала ФП при изменяющейся интенсивности светового потока, попадающего на ФП.