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工控技术一种基于Fuzzy-PID的参数自整定恒温控制系统

文章来源:变频技术网 作者:佚名 访问次数:


该文章讲述了工控技术一种基于Fuzzy-PID的参数自整定恒温控制系统的电路原理和应用
:2007-12-29 6:30:00 三
相交流电相序指示器 (二) 电源的分类及知识 PMOS晶体管确保精确的上电时序 如何选择适当的传感器  

0 引言  

  随着技术的发展,半导体激光器在各个领域的应用日益扩展。在军事方面可用作激光引信、深海光通信等,半导体激光器是惟一能够用于弹上引信的激光器;在产业和技术方面半导体激光器是光纤通信系统的惟一实用化光源;在医疗和生命科学研究方面进行的激光手术治疗、生命科学研究也都与半导体激光器密不可分。但是,半导体激光器的输出功率随温度有很大的变化,显然这不是人们所希望的。因此如何精确控制其工作温度相当重要。

  该文介绍具有代表性的基于Fuzzy-PID参数自整定[2]的半导体激光器恒温控制系统的设计实现。温控系统本身为一个大滞后系统,纯滞后可引起系统不稳定,且半导体激光器的阈值电流对温度变化相当灵敏,因此对其温度控制系统的精度要求较高。设计中采用的Fuzzy-PID复合控制方式极大的弥补了单纯采用PID算法的不足,既具有模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点,又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度。对PID参数的模糊自适应整定进一步完善了PID控制的自适应性能,在实际应用中取得了很好的效果。

1 温控系统简述  

  笔者所设计的小型半导体激光器的实用恒温控制系统由传感器、AT89C51单片机、执行机构(可控恒流源[3]、半导体制冷器)及其他一些外围电路如键盘、显示及保护电路等构成闭环控制回路。

  控制部分采用自整定Fuzzy-PID的复合控制使单片机输出PWM脉冲,进而控制执行机构输出到半导体激光器的电流量,实现小型半导体激光器的实用恒温控制系统。上述提及的“参数自整定”是指系统中由于采用了模糊自适应PID控制算法,系统就可以在没有操作者干预的情况下根据控制系统的实际响应情况,运用模糊推理,自动实现对PID参数的最佳调整,从而以优化方式改变PWM输出波形的占空比,合理的控制恒流源的输出,使小型激光器工

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