半導(dǎo)體激光器TEC溫控實驗

1、腹有詩書氣自華半導(dǎo)體激光器TEC溫控實驗溫度對半導(dǎo)體激光器的特性有很大的影響.為了使半導(dǎo)體激光器輸出功率穩(wěn)定,必須對其溫度進行高精度的控制.TEC-10A利用PID模糊控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了溫控系統(tǒng)控制精度達到0.0625C,與無PID控制網(wǎng)絡(luò)相比，極大的提高了系統(tǒng)的瞬態(tài)特性,并且試驗發(fā)現(xiàn)TEC-10A采用帶有溫控系統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器的輸出功率穩(wěn)定性比沒有溫控系統(tǒng)的輸出功率得到顯著改善。TEC-10A模糊自適應(yīng)PID算法比傳統(tǒng)PID算法具有更小的溫度過沖和更高的控溫精度，精度為土0.0625C，達到穩(wěn)定的時間小于70s。TEC-10A的“模糊控制理論”是由美國加利福尼亞大學(xué)教授L.A.Zadeh于196

2、5年首先提出的，至今只有40余年的時間，它屬于智能控制的范疇。那么到底什么是模糊控制？其實模糊控制是一種被精確定義的特殊的非線性控制，它利用類似人類的啟發(fā)式知識對系統(tǒng)進行控制。模糊控制的基本原理框圖如下圖所示。圖2模糊算法首先建立模糊規(guī)則根據(jù)上面的輸入量的模糊化，確定了誤差及誤差變化的模糊集合，下面將建立模糊規(guī)則模糊控制規(guī)則主要有兩種形式：一種是經(jīng)驗歸納法，一種是采用數(shù)學(xué)的推理合成法。經(jīng)驗歸納法是根據(jù)操作者對控制經(jīng)驗的整理、加工而形成的控制規(guī)則，雖然具有主觀臆斷，但其中必須經(jīng)過對客觀事實的合理歸納而形成。下面的表就是根據(jù)經(jīng)驗歸納法總結(jié)的模糊控制規(guī)則表。NBNMNSzPSPMPBKBNBXBlN

3、MsNSZNMNBXMXMNSszPSNSNMIXSSzISPSeZO代閘SzIF出PMPSXSXS2lSPMIU1XSz呼I*1PMIFPBzPSPSPMTl1PB下面是一些簡單的一維和二維控制形式：“如果A,那么B”(IfAThenB)；例如，如果激光器的溫度很高，那么快速降溫?！叭绻鸄,那么B,否則C”(IfAThenBElseC)；例如，如果激光器溫度很低，那么快速加熱，否則緩慢加熱?！叭绻鸄且B，那么C”(IfAAndBThenC)。例，如果激光器溫度很高且溫度下降很慢,那么快速加熱。在實際操作中第三種形式較常見，“A”為偏差e,“B”為偏差變化量Ec。TEC-10A的尺寸也是比較小

4、的，如下圖所示：圖3TEC-10A具有較小尺寸TEC-10A是款高功率密度的TEC溫度控制器,額定工作負載5A,峰值電流可達10A。此溫度控制器可以連接專用調(diào)試器來進行參數(shù)的調(diào)節(jié)，參數(shù)調(diào)節(jié)完畢并保存后，撤去調(diào)試器，此溫度控制器仍可以獨立工作?？梢酝ㄟ^專用RS232調(diào)試線和電腦進行通訊，以進行參數(shù)設(shè)置和溫度監(jiān)視，以及進行溫度程控，是半導(dǎo)體激光器控溫的好伴侶，出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中

5、府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰“能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也”。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之明；故五月渡瀘，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，當(dāng)獎率三軍，北定中原，庶竭駑鈍，攘除奸兇，興復(fù)漢室，還于舊都。此臣所以報先帝而忠陛下之職分也。至于斟酌損益，進盡忠言，則攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以討賊興復(fù)