大功率半导体激光器温度控制算法的研究

论文摘要

半导体激光器在工作时,我们总是希望它能长期稳定的工作。因此,研究半导体激光器的稳恒控制是非常重要的。在本次设计中,要求半导体激光器的工作温度控制在25℃±1℃,我们采用PID控制原理来对大功率半导体激光器的温度控制进行研究。PID控制的方法有很多,本文对传统PID控制、现代模糊控制与参数自整定Fuzzy-PID控制分别进行分析比较,最后确定了参数自整定Fuzzy-PID控制为大功率半导体激光器温度控制的执行方案。通过计算机仿真来对比各种控制策略和方案、优化并确定相关参数,以获得最佳控制效果。仿真实验证明,对大功率半导体激光器温度控制系统采用参数自整定Fuzzy-PID控制算法的设计合理可靠。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究半导体激光器温度控制的意义
• 1.3 国内外研究的现状
• 1.4 论文研究的目的及主要内容
• 第二章 大功率半导体激光器温度控制模式
• 2.1 半导体激光器温度控制系统的结构
• 2.2 半导体激光器温度采样系统
• 2.2.1 热敏电阻的概述及参数介绍
• 2.2.2 NTC 热敏电阻的拟合
• 2.3 半导体激光器TEC 制冷电路
• 2.3.1 控温执行元件TEC 概述
• 2.3.2 TEC 的开关式驱动模式
• 第三章 大功率半导体激光器温度的数字PID 控制
• 3.1 PID 控制原理
• 3.2 数字PID 控制算法
• 3.3 半导体激光器温度数字PID 控制建模及仿真
• 3.3.1 半导体激光器温度PID 控制器参数的整定
• 3.3.2 半导体激光器温度数字PID 控制系统的仿真
• 3.4 小结
• 第四章 大功率半导体激光器温度的FUZZY 控制
• 4.1 模糊控制系统的发展及现状
• 4.2 模糊控制器的基本原理与设计方法
• 4.2.1 模糊控制器的基本原理
• 4.2.2 模糊控制器的设计
• 4.3 半导体激光器温度的FUZZY 控制建模及仿真
• 4.4 小结
• 第五章 大功率半导体激光器温度的FUZZY-PID 控制
• 5.1 半导体激光器温度的FUZZY-PID 控制器的设计
• 5.2 半导体激光器温度的FUZZY-PID 控制建模及仿真
• 5.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 系统仿真的结论与分析
• 6.2 前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录