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基于自整定模糊PID算法的LD温度控制系统
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TP273.4[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(60588502,60607005,60877033)
中文摘要:

为了使半导体激光器(LD)能够稳定工作,设计并实现了一个高效的温度控制系统。该系统使用MSP430单片机作为处理器,负温度系数热敏电阻(NTC)作为温度传感器,半导体制冷器(TEC)作为执行元件。系统通过自整定模糊PID算法,采用闭环负反馈结构实现对LD温度的稳定控制。实验结果表明,该控制系统温度从21.9℃上升到目标温度25℃,建立稳态的时间为68 s,且温度可控制在25±0.05℃范围以内。工作94 s后,系统能够将温度控制在25±0.008℃范围以内。与常规PID控制系统相比,基于模糊PID算法的温度控制系统能够在没有人工干预的情况下自动调节系统的PID参数,使系统具有更好的动态性能。

英文摘要:

In order to make a laser diode (LD) work stably, a highly efficient temperature control system was designed and implemented. The system was made up of the MSP430 microcontroller, negative temperature coefficient thermistor (NTC) and thermoelectric cooler (TEC), respectively, as control unit, temperature sensor and actuation element. Based on the self-tuning fuzzy PID algorithm, the negative feedback loop was adopted for controlling the temperature of a laser diode and enabling it to work stably. Experimental results show that the system stabilized the temperature within 25 ±0.05 ℃ in 68 seconds when it rose from 21.9℃ to 25℃. After 94 seconds, the temperature can stay within 25 ±0.008 ℃. Compared with a conventional PID control system, the temperature control system based on self-tuning fuzzy PID algorithm can adaptively adjust PID parameters in the system without manual operation. Therefore, the system has a better dynamic performance.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466