精密工作台的光栅定位测量与控制系统课程设计报告班级报告人姓名学号精密工作台的光栅定位测量与控制系统课程设计报告指导老师完成时间2014年1月3日摘要随着现代科学技术的迅速发展，定位测量与控制系统是精密仪器中的一个重要组成部分，特别是对高精度的仪器尤为重要。精密工作台光栅定位测量与控制系统是一种包括激光干涉仪、光栅、线纹尺、感应同步器、磁栅及码盘等多个元器件组成的精确地的定位测量与控制系统。本次课程设计提出精密工作台光栅定位测量与控制系统的设计方案。设计了工作台的结构。以光栅莫尔条纹为基础，设计了工作台的光学系统，采用100线对/mm的光栅尺，即栅距为10um。对莫尔条纹的工作原理、光电转换技术和细分技术进行了分析。设计了相位跟踪细分法对莫尔条纹进行20倍细分。利用8051单片机和8253计数器对脉冲进行计数，通过RS232接口实现通讯，并由PID控制器进行实时控制。目前，精密定位测量技术已经相当成熟，但随着现代工业技术的发展，对精密定位测量的要求也会随之提高。为了满足更高的要求，精密定位测量技术不但要达到更高的分辨率，还要适应更复杂的工作环境。关键词：光栅定位系统；光纤光栅传感器；激光干涉仪；测量控制目录第1章绪论...................................................................................................11.1国外研究发展及现状.......................................................................11.2国内研究发展及现状.......................................................................21.3测量方法...........................................................................................3第2章总体设计方案...................................................................................52.1方案构思...........................................................................................52.2运动范围和精度的实现...................................................................7第3章测量方法设计...................................................................................83.1测量方案框图...................................................................................8图2测量方案框图..................................................................................83.2测量原理详述...................................................................................83.2.1光栅传感器...............................................................................83.2.2光栅莫尔条纹的辨向[28]..........................................................113.2.2软硬件电路实现.....................................................................12第4章控制方法设计.................................................................................154.1控制系统总体方案.........................................................................154.2控制原理.........................................................................................154.3软、硬件的实现.............................................................................16第5章测控电路总设计.............................................................................18第6章总结.................................................................................................21参考文献.......................................................................................................221精密工作台的光栅定位测量与控制系统课程设计报告第1章绪论1.1国外研究发展及现状最早的光栅，要归功于美国天文学家李敦豪斯（DavidRittenhouse，1732～1796）。1786年，他在两根由钟表匠制作的细牙螺丝之间，平行地绕上细丝，在暗室里透过它去看百叶窗上的小狭缝时，观察到三个亮度差不多相...
