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为了使LAMOST(大天区多目标光纤光谱天文望远镜)能够使焦面板光纤定位单元的走位精度进一步提高,同时也使其整体系统功能更加完善,希望尝试进行LAMOST焦面板光纤定位单元的闭环控制。本文围绕完成定位单元的闭环控制为核心,主要完成以下任务的研究: (1)对多项式标定模型在LAMOST焦面板光纤定位单元标定中的应用进行了详细的研究。重点对多项式标定模型中标定参数数量参与计算数据数量对拟合参数的准确度进行了实验,得出使用参数数量为20的多项式标定模型较参数数量为30的多项式标定模型更为有利的结论。 (2)研究了CCD相机位置的微小移动对标定结果的影响。在CCD相机位置移动后使用原标定参数计算坐标位置将之与实际位置进行对比,发现差别较大。原参数无法使用,需要重新标定。使得LAMOST闭环标定的实际运用中必须对所有单元的光纤位置实时检测,然后更新、记录。重新拟合标定参数最终实现闭环控制的正常运作。 (3)模拟了光纤定位单元的闭环控制实验,设计了84点新型走点网格在万工显平台下模拟了单元闭环控制。说明了现有大单元完全适用于闭环控制条件下的光纤定位,而控制单元运动的闭环走位的次数以三次为宜。侧面证明当需要移动光纤至任意位置时,闭环控制总能将光纤的最终位置与预期位置之间误差限制在10um之内。 (4)前照法检测光纤位置。前照法作为一种新型的新型检测方式,阐述了前照方式进行LAMOST光纤位置检测的优势,重点介绍了以改进的8点联通法,形状特征约束法,和最小值匹配法等新型检测方法。以实例描述了前照法获得光纤位置的具体流程,以实验数据证明了前照法的可行性。在实验中前照走点的光点检出率为84.2%。检出光点3461,3σ内光点数3334占检出光点的96.33%。说明前照法作为LAMOST光纤位置检测的新方式,完全能够满足实时光纤位置提取的需要。