激光探測(cè)尾流的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、基于激光尾流自導(dǎo)技術(shù)的探測(cè)裝置以光波作為傳遞信息的載體，具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、命中精度高、不受電磁及環(huán)境噪聲干擾等優(yōu)點(diǎn)。尾流激光探測(cè)裝置的控制系統(tǒng)是保證裝置穩(wěn)定、精確和高效工作所必不可少的一部分。本論文以研究激光探測(cè)裝置的控制系統(tǒng)為中心展開工作。首先以激光探測(cè)尾流氣泡的Mie氏散射理論和探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了探測(cè)裝置控制系統(tǒng)的總體方案，然后以掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)為重點(diǎn)，設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制方案及其在硬件和軟件上的實(shí)現(xiàn)，最后通過(guò)

2、測(cè)量尾流氣泡180°后向散射實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容是探測(cè)裝置控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上，采用LabVIEW編寫主控計(jì)算機(jī)與各設(shè)備的監(jiān)控軟件以及控制系統(tǒng)的操作界面。在控制系統(tǒng)中，采用掃描振鏡作為掃描系統(tǒng)的主要部分，通過(guò)程序控制振鏡轉(zhuǎn)動(dòng)角度的自動(dòng)調(diào)諧，實(shí)現(xiàn)二維區(qū)域掃描的功能；通過(guò)采集卡實(shí)現(xiàn)對(duì)后向散射信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，以及計(jì)算機(jī)與掃描系統(tǒng)和采集系統(tǒng)之間進(jìn)行通信的功能；最后在計(jì)算機(jī)中實(shí)

3、現(xiàn)信號(hào)處理的功能，用功率譜估計(jì)的方法獲得尾流氣泡的信息。
　　本文在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的可行性及其功能。首先通過(guò)測(cè)量后向散射信號(hào)的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了控制系統(tǒng)的方案能夠按照預(yù)定的要求實(shí)現(xiàn)探測(cè)功能，由測(cè)得的后向散射信號(hào)分析尾流輪廓的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了該控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能，而連續(xù)掃描方式的實(shí)驗(yàn)證明了控制系統(tǒng)中的自動(dòng)掃描方式不僅能夠提高測(cè)量的穩(wěn)定度和效率，還能夠由分析獲得更多的尾流信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)尾流氣泡上180°后向散射信