基于模糊PI算法的频率自动控制系统设计

分析了超声换能器频率相位差和偏移值的关系,由于无法通过时域模型来表达,并且该模型构建的经典控制器其适用性不高,基于此本研究提出基于模糊PI控制的超声电源频率跟踪系统,进一步指出换能器两端电流电压时域模型,通过频谱分析法能够获得两者相位差以实现超声电源频率跟踪仿真分析。构建超声电源频率跟踪系统并进行仿真分析,处于正常工作电压下测量初始谐振频率,通过仿真分析和实验数据表明该方法的有效性。本研究发现,相对传统控制方法来说,基于模糊PI法能够提升系统控制精度,以提升超声换能器的使用寿命以及运行效率。     

基于模糊PI控制的激光器频率跟踪锁定技术

针对谐振式光纤陀螺用光纤激光器频率跟踪锁定应用需求,提出一种基于模糊PI控制的激光器频率跟踪锁定方法。首先对频率跟踪锁定控制总体方案进行了叙述,综合利用模糊控制的快响应和PI控制的高精度技术优点;其次,重点进行了模糊控制器的设计和仿真,阐述了模糊控制流程和方法,并设计了模糊控制器的FPGA程序代码;最后,搭建了基于模糊PI控制的激光器频率跟踪锁定实验测试系统,实现了光纤激光器中心频率对光纤谐振腔谐振频率的快速跟踪锁定控制,为谐振式光纤陀螺应用奠定了技术基础。     

基于自外差结构的窄线宽激光器频率漂移及噪声测试北大核心CSCD

窄线宽激光器在光学传感领域取得广泛应用,激光器的频率漂移和噪声大小直接影响光学传感器测量精度,采用自外差拍频方法对窄线宽光纤激光器和半导体激光器的频率漂移和噪声特性进行了初步测量。进行了频率漂移测量理论计算,仿真分析了延时光纤长度与频率漂移大小对应关系,确立了延时外差光纤长度;搭建了基于自外差结构的窄线宽激光器频率漂移测试装置,对测试装置组成进行了叙述;基于该测试装置进行了窄线宽激光器的频率漂移和噪声测试,测试表明光纤激光器和半导体激光器均存在明显的频率漂移,漂移速度大约2MHz/10s,光纤激光器的频率噪声要明显低于半导体激光器,与两型激光器的频率噪声测试结果吻合,提出的激光器频率漂移和噪声测试装置,为激光器频率漂移和噪声优选对比提供了一种方便、快捷的测试方法。