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(dǎo)體激光器(Laser Diode)的應(yīng)用十分廣泛，在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)方面的應(yīng)用如光纖通信、激光打印機(jī)、高清晰度激光電視等；在醫(yī)療和生命科學(xué)方面的應(yīng)用如激光手術(shù)治療、激光動(dòng)力學(xué)治療、生命科學(xué)研究等；在軍事方面的研究應(yīng)用如激光引信、激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)等。而溫度對(duì)LD的閾值電流、輸出功率、波長(zhǎng)等的影響很大，溫度在100K以上時(shí)，閾值隨T的三次方增長(zhǎng)，因此研究設(shè)計(jì)一套控溫精度高，穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉的LD溫控系統(tǒng)是十分有必要的。
　　本文

2、設(shè)計(jì)一套基于ARM微控制器的LD溫控系統(tǒng)，由于加熱制冷過(guò)程的復(fù)雜性以及溫度檢測(cè)裝置的導(dǎo)熱速率等結(jié)構(gòu)原因，使得被控對(duì)象存在大延時(shí)，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(duì)其進(jìn)行了模擬仿真，以及和傳統(tǒng)的PID算法、模糊自適應(yīng)PID算法進(jìn)行了對(duì)比，通過(guò)仿真結(jié)果，可以得出使用了經(jīng)過(guò)遺傳優(yōu)化的模糊PID-Smith算法具有超量小，調(diào)節(jié)時(shí)間短，控制精度高，能對(duì)控制器參數(shù)在線調(diào)整，同時(shí)具有Smit

3、h預(yù)估等優(yōu)點(diǎn)。
　　LD溫控系統(tǒng)主要由兩部分組成，硬件電路設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。硬件采用Altium Designer軟件進(jìn)行原理圖和PCB的設(shè)計(jì)，該軟件具有布局前和布局后的信號(hào)完整性分析功能，使用信號(hào)完整性分析器能產(chǎn)品準(zhǔn)確的仿真結(jié)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(jī)構(gòu)采用TEC熱電制冷器，軟件采用Real View MDK5開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)串口進(jìn)行調(diào)試下載