基于模糊PID控制理論的半導(dǎo)體激光器溫控系統(tǒng)的研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光器(LD)廣泛用于干涉測(cè)量、全固態(tài)激光器(DPSSL)等領(lǐng)域。眾所周知,溫度對(duì)LD的輸出波長(zhǎng)有很大影響,研究結(jié)果表明:溫度每變化1℃,LD的中心波長(zhǎng)漂移約0.3nm。因此,嚴(yán)格控制LD的工作溫度很有必要。本文以中小功率LD的溫度為研究對(duì)象,以MCS-51系列單片機(jī)作為控制器,采用半導(dǎo)體制冷器(TEC)作為溫度控制的執(zhí)行元件,研制了一種高穩(wěn)定度LD溫度控制系統(tǒng)。論文主要包括以下五方面內(nèi)容:第一,分析了溫度對(duì)LD輸出特性的影響,介

2、紹了LD溫度控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。第二,提出了基于自動(dòng)控制理論的LD溫度控制系統(tǒng)研究方案,并對(duì)該方案進(jìn)行了可行性分析。第三,以模糊PID控制理論為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了模糊PID控制器作為L(zhǎng)D溫度控制系統(tǒng)的核心,其設(shè)計(jì)方法是:首先,以臨界比例度法確定PID參數(shù)的初始值;其次,以LD設(shè)定溫度與測(cè)量溫度之間的偏差和偏差變化作為控制器的輸入,根據(jù)PID各個(gè)參數(shù)與偏差和偏差變化率之間的模糊關(guān)系,利用模糊控制原理實(shí)時(shí)調(diào)整PID控制中的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分