In order to perform an optical assembly accurately, a multi-sensor control strategy is developed which includes an attitude measurement system, a vision system, a loss measurement system and a force sensor. A 3-DOF attitude measuring method using linear variable differential transformers (LVDT) is designed to adjust the relation of position and attitude between the spherical mirror and the resonator. A micro vision feedback system is set up to extract the light beam and the diaphragm, which can achieve the coarse positioning of the spherical mirror in the optical assembly process. A rapid self-correlation method is presented to analyze the spectrum signal for the fine positioning. In order to prevent the damage of the optical components and realize sealing of the resonator, a hybrid force-position control is constructed to control the contact force of the optical components. The experimental results show that the proposed multi-sensor control strategy succeeds in accomplishing the precise assembly of the optical components, which consists of parallel adjustment, macro coarse adjustment, macro approach, micro fine adjustment, micro approach and optical contact. Therefore, the results validate the multi-sensor control strategy

چکیده

به منظور مونتاژ دقیق ادوات نوری، یک استراتژی کنترلی چند سنسوری در این مقاله ارائه شده است که شامل یک سیستم اندازه گیری موقعیت، سیستم بینایی یا ویژن، سیستم اندازه گیری تلفات و یک سنسور نیرو می باشد. یک روش اندازه گیری موقعیت با 3 درجه آزادی (3-DOF) با استفاده از ترانسفورماتور تفاضلی متغیر خطی  یا سنسورهای LVDT برای تنظیم رابطه موقعیت و وضعیت بین آینه کروی شکل و تشدید کننده طراحی شده است. یک سیستم فیدبک میکرو ویژن برای استخراج پرتوی نوری و دیافراگم ها، که می تواند موقعیت غير دقيق آینه های کروی را در فرآیند مونتاژ نوری تحقق بخشد، به سیستم اعمال شده است. روش خود همبستگی سریع برای تجزیه و تحلیل سیگنال طیفی جهت موقعیت یابی مناسب ارائه شده است. به منظور جلوگیری از آسیب رسیدن به قطعات نوری و تحقق مهمر و موم و درزگیری بلوک نوسانساز، یک کنترلر ترکیبی نیرو-موقعیت برای کنترل نیروی تماس با قطعات نوری استفاده شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که عملکرد استراتژی کنترل چندسنسوره پیشنهادی در انجام مونتاژ دقیق قطعات نوری، که متشکل از تنظیم موازی، تنظیم غیردقیق در ابعاد ماکرو، رویکرد کلان، تنظیم مطلوب در ابعاد میکرو، رویکرد خرد و تماس با ادوات نوری میباشد، رضایت بخش بوده است. بنابراین، نتایج بدست آمده اعتبار استراتژی کنترلی چند سنسوره پیشنهادی را تایید می کند.

1-مقدمه

ژیروسکوپ لیزری حلقوی، یک قطعه اصلی در سیستم ناوبری اینرسی بدون سکو است. این سنسور به طور گسترده ای در زمینه های مختلف، مانند هواپیما، راکتها، موشک ها، ناوهای نیروی دریایی، کشتی ها، وسایل نقلیه و غیره استفاده شده است. به خصوص در کابردهای نظامی، ژیروسکوپ لیزری حلقوی نقش بسیار مهمی را در تعیین موقعیت ایفا می کند. لیزر حلقوی یک جزء اساسی از سنسور ژیروسکوپ لیزری حلقوی است. با این حال، در فرآیند تولید ژیروسکوپ لیزری حلقوی، در نوسانسازهای هر لیزر، مسیر نوردهی و آینه های منعکس کننده به دلیل برخی دلایل از قبیل مواد اولیه و ماشینکاری خطاهایی بوجود خواهد آمد. بنابراین، به منظور جبرانسازی این خطاها و برآوردن الزامات عملیاتی ژیروسکوپ لیزری حلقوی، موقعیتهای آینه منعکس کننده باید در لیزر به طور دقیقی تنظیم شوند...