基于遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法在LD溫控系統(tǒng)中的研究.pdf

1、半導體激光器(Laser Diode)的應用十分廣泛，在工業(yè)生產和技術方面的應用如光纖通信、激光打印機、高清晰度激光電視等；在醫(yī)療和生命科學方面的應用如激光手術治療、激光動力學治療、生命科學研究等；在軍事方面的研究應用如激光引信、激光制導、激光雷達等。而溫度對LD的閾值電流、輸出功率、波長等的影響很大，溫度在100K以上時，閾值隨T的三次方增長，因此研究設計一套控溫精度高，穩(wěn)定性好，價格低廉的LD溫控系統(tǒng)是十分有必要的。
　　本文

2、設計一套基于ARM微控制器的LD溫控系統(tǒng)，由于加熱制冷過程的復雜性以及溫度檢測裝置的導熱速率等結構原因，使得被控對象存在大延時，非線性等現(xiàn)象，因此本文提出一種遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法，利用MATLAB仿真軟件對其進行了模擬仿真，以及和傳統(tǒng)的PID算法、模糊自適應PID算法進行了對比，通過仿真結果，可以得出使用了經過遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法具有超量小，調節(jié)時間短，控制精度高，能對控制器參數(shù)在線調整，同時具有Smit

3、h預估等優(yōu)點。
　　LD溫控系統(tǒng)主要由兩部分組成，硬件電路設計與軟件設計。硬件采用Altium Designer軟件進行原理圖和PCB的設計，該軟件具有布局前和布局后的信號完整性分析功能，使用信號完整性分析器能產品準確的仿真結果。系統(tǒng)以ST公司的STM32F103RCT6作為控制核心，溫度感知元件采用PT100鉑熱電阻，加熱制冷執(zhí)行機構采用TEC熱電制冷器，軟件采用Real View MDK5開發(fā)平臺進行開發(fā)，通過串口進行調試下載