随着20世纪60年代激光技术的出现,高精度的测量技术进入了一个新的发展时期。与电磁波及超声波相比,激光具有高单色性、高方向性和相干性好等特点,因而被广泛用于高精度的计量测量上,从而使激光跟踪测量技术日益受到人们的重视。目前激光跟踪测量仪发展的主要趋势是提高激光测量系统本身的测量精度和实现小型化,为系统测量的实时性与精度的提高具有重要意义。本课题旨在针对便携式、体积小、精度高、稳定性好的高精度激光跟踪测量系统开展研究工作,主要任务是设计与实现便携式激光跟踪仪电控系统。电控系统主要由ARM9处理器、FPGA芯片以及外围的接口设备等组成。电控系统的核心是数字控制模块内部的嵌入式ARM9处理器与FPGA芯片,在LINUX嵌入式操作系统平台上ARM9处理器主要负责传感器数据采集、与上位机的数据通信与管理、实时多任务控制以及进行PID跟踪控制运算。FPGA模块则利用Verilog HDL语言进行编程,通过LVDS接口实现对增量式编码器、ADM、IFM、PSD等信号的采集,并采用状态机机制对编码器进行精确计数,提高了系统的可靠性和稳定性；实现了电机速度的测定、电机方向的判定以及与外部数据处理模块通信。利用可靠的PID算法设计了电机控制器,利用采集的位置偏差信号作为速度参考信号,电机的速度信号作为反馈信号,形成单闭环速度控制系统。实验验证了系统的跟踪特性,在大约35米的范围内具有较好的跟踪性能。最后对电路进行了软件仿真及系统整体测试,通过对实验数据的分析,论证了所设计的电控系统可以达到跟踪水平角测量范围在±270°垂直角测量范围在-45°～65°,水平角及垂直角测量精度都在3.5”,系统跟踪精度优于2角分,最大跟踪角速度2rad/s,最大跟踪角加速度1rad/s2,达到跟踪系统的指标要求。