随着光纤定位技术的发展,LAMOST（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spec-troscopy Telescope）系统对定位精度提出 了更高的要求。尽管以前的开环控制模式取得了显著成果,但它无法满足下一代光纤定位技术的严格要求。与开环系统相比,本文主要研究闭环控制模式下的光纤定位技术。在闭环控制系统中,通过将检测到的光纤位置作为负反馈,结合经过优化后的单元控制算法,控制光纤单元多次微动补偿位置偏差,提高系统的定位精度。为此,本工作在闭环控制系统中加入了由CMOS相机、长焦镜头和图像采集处理主机组成的视觉测量子系统。视觉测量子系统接收控制系统的拍照指令后,控制相机拍照得到包含单元位置信息的图片。本研究首先设计编写图像采集处理程序,利用光重心法提取图片中代表单元所在位置的光斑的像面坐标;再使用最小二乘法求解相机标定多项式模型中的参数,将像面坐标转换成物面坐标。最后使用最小值匹配法将物面坐标与单元匹配,即可得到所有单元在空间中的实际坐标。控制系统获取光纤单元的位置即可作为每次定位的起点。在光纤定位的过程中,与视觉测量子系统相结合即可实现单元的闭环控制。在优化单元控制算法的过程中,本工作首先根据每次定位过程的起点和目标点,提出了基于干涉区域面积的碰撞预测算法,及时预测下一次运转过程中会出现碰撞的单元;再通过基于碰撞预测的目标重分配算法,选择指定单元进行避让处理,实现单元之间的防碰撞处理,有效降低了单元之间的碰撞概率。进一步,本工作通过归一化处理,将单元当前位置和目标位置上的中心轴角度和偏心轴归一化,避免了单元需要越过机械零位导致单元无法成功移动的现象的发生。此外,本工作提出的基于安全角区间的角度校正算法,解决了由于视觉测量子系统检测误差的存在引入的两轴待运转角度计算有误的问题。最后,本工作还通过脉冲补偿算法减小了齿轮空回现象带来的影响,提高了单元的定位精度。经过LAMOST光纤定位闭环反馈控制系统中间试验系统的验证,闭环控制模式有效提高了光纤单元的定位精度和定位效率。光纤单元在闭环控制模式下经过三次光纤定位后,97%的光纤单元定位误差小于40μm;经过四步光纤定位后,98.6%的光纤单元定位误差小于40μm,定位时长在5分钟以内,符合闭环反馈控制系统的设计目标。该结果为闭环反馈控制系统用于LAMOST现场的光纤定位提供了理论支撑。该中间试验系统已成功通过专家组的验收,证明了本工作提出的闭环控制系统的可行性,同时验证了本工作中提出的多种算法的有效性。