基于遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法在LD溫控系統(tǒng)中的研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器(Laser Diode)的應(yīng)用十分廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)方面的應(yīng)用如光纖通信、激光打印機(jī)、高清晰度激光電視等；在醫(yī)療和生命科學(xué)方面的應(yīng)用如激光手術(shù)治療、激光動力學(xué)治療、生命科學(xué)研究等；在軍事方面的研究應(yīng)用如激光引信、激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)等。而溫度對LD的閾值電流、輸出功率、波長等的影響很大，溫度在100K以上時，閾值隨T的三次方增長，因此研究設(shè)計一套控溫精度高，穩(wěn)定性好，價格低廉的LD溫控系統(tǒng)是十分有必要的。
　　本文

2、設(shè)計一套基于ARM微控制器的LD溫控系統(tǒng)，由于加熱制冷過程的復(fù)雜性以及溫度檢測裝置的導(dǎo)熱速率等結(jié)構(gòu)原因，使得被控對象存在大延時，非線性等現(xiàn)象，因此本文提出一種遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法，利用MATLAB仿真軟件對其進(jìn)行了模擬仿真，以及和傳統(tǒng)的PID算法、模糊自適應(yīng)PID算法進(jìn)行了對比，通過仿真結(jié)果，可以得出使用了經(jīng)過遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法具有超量小，調(diào)節(jié)時間短，控制精度高，能對控制器參數(shù)在線調(diào)整，同時具有Smit

3、h預(yù)估等優(yōu)點(diǎn)。
　　LD溫控系統(tǒng)主要由兩部分組成，硬件電路設(shè)計與軟件設(shè)計。硬件采用Altium Designer軟件進(jìn)行原理圖和PCB的設(shè)計，該軟件具有布局前和布局后的信號完整性分析功能，使用信號完整性分析器能產(chǎn)品準(zhǔn)確的仿真結(jié)果。系統(tǒng)以ST公司的STM32F103RCT6作為控制核心，溫度感知元件采用PT100鉑熱電阻，加熱制冷執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用TEC熱電制冷器，軟件采用Real View MDK5開發(fā)平臺進(jìn)行開發(fā)，通過串口進(jìn)行調(diào)試下載