為了保持分布式反饋激光器（DFB）工作時(shí)溫度的恒定,提高輸出激光的功率穩(wěn)定度與波長(zhǎng)穩(wěn)定度,提出了一種模糊比例積分微分（PID）算法與遺傳算法結(jié)合的溫度處理優(yōu)化算法,并根據(jù)DFB激光器內(nèi)部溫度傳感器的非線性特性,設(shè)計(jì)了具有線性化處理功能的溫度采集電路;采用正/反相功率放大電路,設(shè)計(jì)了半導(dǎo)體制冷器（TEC）雙向驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)了DFB激光器溫度信息的采集、處理以及反饋調(diào)節(jié)的閉環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。經(jīng)MATLAB軟件仿真,優(yōu)化后的PID算法經(jīng)15 ms到達(dá)設(shè)定溫度值,最大波動(dòng)幅度約為1.1,波動(dòng)次數(shù)為1次;經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試,采用優(yōu)化后的PID算法作為溫度處理算法能夠?qū)FB激光器工作時(shí)溫度波動(dòng)范圍限制在±0.5℃之間并且使其輸出激光的功率穩(wěn)定度和波長(zhǎng)穩(wěn)定度分別達(dá)到了±0.1 mW和±0.5 nm。 

【文章來(lái)源】：電子測(cè)量技術(shù). 2020,43(01)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

式中:RT為熱敏電阻在溫度T時(shí)的阻值;B是熱敏電阻常數(shù),與熱敏電阻自身性質(zhì)有關(guān);RT0為熱敏電阻在溫度T0時(shí)的阻值,一般T0=20 ℃,由此可見(jiàn),熱敏電阻的溫度特性具有很嚴(yán)重的非線性,不利于精準(zhǔn)溫度的測(cè)量,因此,在采集溫度信息之前需要對(duì)其進(jìn)行線性化處理以消除式(1)中的指數(shù)運(yùn)算關(guān)系,其主要處理流程如圖2所示。首先,采用反相比例放大電路將熱敏電阻的輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào);其次,通過(guò)對(duì)數(shù)運(yùn)算電路消除公式(1)中的指數(shù)運(yùn)算關(guān)系;然后,采用兩個(gè)對(duì)數(shù)電路和一個(gè)減法電路將輸出信號(hào)與參考電壓修正為正比例運(yùn)算關(guān)系;隨后,采用指數(shù)運(yùn)算電路消除對(duì)數(shù)運(yùn)算關(guān)系;最后,采用反相比例放大電路將輸出電壓調(diào)整為正相,經(jīng)處理后輸出電壓與溫度的關(guān)系如式(2)所示。

由式(2)可知,輸出電壓與溫度成線性變化關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了溫度信息的線性化處理,其測(cè)試結(jié)果如圖3所示,擬合優(yōu)度達(dá)到了0.9997。1.3 模糊PID溫度控制算法的遺傳優(yōu)化及仿真

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3065681