本文關(guān)鍵詞：低相干干涉儀的控制系統(tǒng)的集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 低相干 LabVIEW 集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化 “窄窗閾值法”

【摘要】：低相干干涉檢測(cè)技術(shù)作為一項(xiàng)重要的光學(xué)檢測(cè)技術(shù),在光學(xué)器件檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)及傳感等領(lǐng)域,都具有重要應(yīng)用價(jià)值。我們實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一套低相干干涉檢測(cè)系統(tǒng),可用于檢測(cè)光學(xué)器件的相位參數(shù),檢測(cè)精度為0.01rad。但該系統(tǒng)的自動(dòng)化水平低,檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng),單次檢測(cè)到處理完數(shù)據(jù)得出結(jié)果的時(shí)間約為15分鐘。本文針對(duì)“如何提高該檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和檢測(cè)效率”這個(gè)工程問(wèn)題開(kāi)展了研究和開(kāi)發(fā)工作。基于虛擬儀器技術(shù),采用LabVIEW和MATLAB混合編程,對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)部分進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)、集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化,同時(shí)對(duì)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析,研究和探索提高系統(tǒng)性能的方法。本文的具體工作和貢獻(xiàn)分為以下幾點(diǎn)：1、基于LabVIEW平臺(tái)的控制系統(tǒng)各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。在LabVIEW平臺(tái)上對(duì)控制系統(tǒng)中的延時(shí)線控制模塊、采集卡控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行了軟件重新設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),為后續(xù)控制系統(tǒng)的集成奠定基礎(chǔ)。詳細(xì)分析了各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)思路、具體編程實(shí)現(xiàn)及測(cè)試結(jié)果,并結(jié)合技術(shù)機(jī)理論證一鍵初始化自動(dòng)檢測(cè)設(shè)計(jì)、采集數(shù)據(jù)的事件驅(qū)動(dòng)提取設(shè)計(jì)等新設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制進(jìn)行了研究,并解決采集數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題和采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示不流暢問(wèn)題,保證了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。2、控制系統(tǒng)的集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。優(yōu)化設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)架構(gòu),對(duì)本文新開(kāi)發(fā)的延時(shí)線控制模塊、采集卡控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行了軟件集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。詳細(xì)分析了控制軟件的后端程序和前端界面設(shè)計(jì),并對(duì)線程饑餓、代碼重構(gòu)、內(nèi)存不足等問(wèn)題進(jìn)行了研究和解決。提出“窄窗閾值法”對(duì)數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行優(yōu)化,并完成代碼實(shí)現(xiàn),使得檢測(cè)系統(tǒng)在低相干干涉峰間隔不均勻時(shí)也能正確檢測(cè)到所有干涉峰的峰值位置,擴(kuò)大了檢測(cè)系統(tǒng)所能檢測(cè)的光學(xué)器件的范圍。3、檢測(cè)系統(tǒng)的封裝和測(cè)試。設(shè)計(jì)并制作了適用于本文低相干干涉檢測(cè)系統(tǒng)的儀器機(jī)箱,并完成系統(tǒng)封裝,提高了系統(tǒng)的空間利用率、便攜性和可維護(hù)性。對(duì)集成和優(yōu)化后的系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,并對(duì)數(shù)據(jù)的可視化定制進(jìn)行了探討。與原先的系統(tǒng)相比,新系統(tǒng)的控制軟件由3個(gè)簡(jiǎn)化為1個(gè),與檢測(cè)系統(tǒng)的匹配性更強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和檢測(cè)效率大幅提高。測(cè)試結(jié)果表明單次檢測(cè)到處理完數(shù)據(jù)得出結(jié)果的時(shí)間從原先的15分鐘縮短到45秒以內(nèi),時(shí)間效率提高了20倍以上。
【關(guān)鍵詞】：低相干 LabVIEW 集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化 “窄窗閾值法”
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.3;TP273
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題背景11-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文的研究目的和主要內(nèi)容17-19
• 第2章 研究的關(guān)鍵工程問(wèn)題及技術(shù)路線設(shè)計(jì)19-23
• 2.1 研究的關(guān)鍵工程問(wèn)題19-20
• 2.2 技術(shù)路線的設(shè)計(jì)20
• 2.3 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的選用20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 控制系統(tǒng)中各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)23-50
• 3.1 延時(shí)線控制模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)23-31
• 3.1.1 延時(shí)線的硬件性能23-25
• 3.1.2 基本延時(shí)線控制模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)25-27
• 3.1.3 控制指令的按鈕化設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.4 一鍵初始化自動(dòng)檢測(cè)設(shè)計(jì)28-31
• 3.2 采集卡控制模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)31-41
• 3.2.1 數(shù)據(jù)采集卡的硬件性能31-32
• 3.2.2 基本采集卡控制模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)32-35
• 3.2.3 采集數(shù)據(jù)的事件驅(qū)動(dòng)提取設(shè)計(jì)35-37
• 3.2.4 對(duì)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的研究和探索37-41
• 3.3 數(shù)據(jù)處理模塊的軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)41-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 控制系統(tǒng)的集成開(kāi)發(fā)和優(yōu)化50-67
• 4.1 后端程序總架構(gòu)設(shè)計(jì)和線程饑餓問(wèn)題的研究及解決50-52
• 4.2 數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊的一體化架構(gòu)設(shè)計(jì)52-54
• 4.3 數(shù)據(jù)處理模塊的代碼重構(gòu)及與其他模塊的通信設(shè)計(jì)54-57
• 4.4 控制軟件前端界面的設(shè)計(jì)及功能測(cè)試57-60
• 4.5 內(nèi)存不足問(wèn)題的研究和解決60-61
• 4.6 “窄窗閾值法”的提出和代碼實(shí)現(xiàn)61-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第5章 系統(tǒng)封裝和測(cè)試67-77
• 5.1 系統(tǒng)封裝67-70
• 5.2 系統(tǒng)測(cè)試70-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第6章 工作總結(jié)與展望77-80
• 6.1 工作總結(jié)77-78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 魯虹偉;低相干干涉檢測(cè)技術(shù)與光濾波器測(cè)量表征研究[D];浙江大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1109593