基于DRV595的激光器恒温控制系统

半导体激光器的输出波长和功率随温度变化而变化,为了确保激光器工作性能,须对其进行恒温控制。采用脉冲宽度调制功率驱动器DRV595驱动半导体制冷器的方法,设计了一种双向大电流输出的高精度温度控制系统。在S域对系统进行了建模分析,搭建经典比例-积分-微分控制器,采用桥式采样电阻,纯硬件电路实现,结构简单,省掉了数字控制器的复杂软件编写。在常温试验中取得了±0.03℃的控制精度,DRV595集成脉冲宽度调制和双向MOSFET,输出电流最大为±4A。双向电流驱动半导体热电制冷器,实现了无死区控制。结果表明,脉冲宽度调制方式驱动和低输出级电阻大大降低了功率耗散。该系统工作稳定、功耗低、控制精度较高,具有实用价值。     

采用模拟PID控制的DFB激光器温度控制系统研制

以红外分布反馈激光器激发光源为核心的检测装置中,分布反馈激光器发光波长的控制精度及稳定性直接决定检测装置测量准确性。为此研发了一种采用模拟PID控制的分布反馈激光器温度控制系统。该系统采用模拟比例-积分-微分温度前向控制模块和温度实时后向采集模块达到控制温度的目的。温度控制实验中采用激射中心波长为2 049 nm的分布反馈激光器,结果表明,系统温度控制稳定性为0.05℃,稳定时间小于30 s。同时,利用所研制的温度控制系统对上述可调谐DFB激光器做了光谱测试实验,结果表明,当激光器驱动电流固定时,激光器激射波长与其工作温度呈线性关系。     

高精度半导体激光器温控系统的设计与实现

为了使半导体激光器辐射波长和发光强度的稳定性不受环境温度的影响,设计了一款高精度半导体激光器温控系统。采用AD620和LTC1864芯片设计了温度采集电路,用MAX1968和LTC1655设计了温度控制电路,而用TMS320F2812实现对整个系统的精确控制;提出了自适应模糊比例-积分-微分控制策略并完成了软件实现。在环境温度约15℃时,分别设定25℃和20℃进行试验,温度控制精度达±0.05℃。结果表明,该温控系统响应速度快、稳定性高。     

基于STM单片机的平衡车设计研究--以PID算法为主

系统出现了误差,就要对它进行纠错,让它能按照稳定的状态运行,通常在自动控制理论中,有3种常用的调节手段-P(比例调节)、I(积分调节)、D(微分调节),简单来说,就是把这3种调节手段通过数学方法结合起来组成一个系统完备、逻辑严谨的公式,运用到控制系统中,这就是PID算法。使用PID时我们通常设计3个参数运用到公式中,来体现比例、积分、微分的调节作用,通过控制这3个参数,就可以逐渐调节控制系统使其趋于稳定,达到想要的效果。     

基于PLC的造纸机控制系统设计

应用PLC和变频器设计了一个小型造纸机电气控制系统,对所涉及的系统硬件、软件设计等问题进行了较为详细的阐述。这种控制系统适用于对小型造纸机的电气自动化改造,可以明显提高纸机的产量和工作的稳定性。     

TEC 的高精度半导体激光器温控设计

热电制冷器（TEC）作为半导体激光器（LD）的制冷方案,具有体积小、易于控制等优点。但基于TEC 的制冷方案中TEC 的制冷功率和目标散热功率之间需要有良好地匹配关系,否则将会导致制冷不足或者导致功耗过大。根据LD 组件热负载匹配TEC 制冷功率,并通过比例-积分-微分（PID）控制方法实现温控参数的优化设计,实现了基于TEC 的LD 温度控制系统。经实验验证:该系统能够对LD 的工作温度实现控制范围为5℃~41℃、稳态误差小、控制精度为0.05℃的高精度、高稳定性控制,并在高精度的波长测试中得到了很好的应用。     

用于SERF原子磁力仪的DFB激光器温度控制系统

由于分布反馈式（DFB）激光器的工作温度会影响其激射波长,降低无自旋交换弛豫（SERF）原子磁力仪的磁场测量灵敏度,以TMS320LF2812为核心控制器,采用数字比例-积分-微分（PID）控制技术,设计并研制了一种高精度、高稳定性DFB激光器温度控制系统。在硬件电路设计方面,由温度控制前向通路和温度采集后向通路组成,构成完整的闭环温度控制结构。软件设计中,采用Ziegler-Nichols工程整定方法,实现对P、I和D三个参数的整定。以中心波长为852 nm的DFB激光器为被控对象,利用该温度控制系统对其进行了温度控制实验。实验结果表明:系统的有效控温范围为5～60℃,控温精度为0.02℃,稳定时间为20 s。并且在长时间（220 min）测试中,DFB激光器工作温度稳定性优于7.910-4（RMS）,为其在SERF原子磁力仪的实用化方面提供了性能保障。     

基于分级控制策略的激光器组件恒温控制技术

首先综合考虑环境温度、热沉、LD组件(LDM)注入电流以及热电制冷器(TEC)电流等因素,建立了LDM恒温控制的一维传热数学模型,进而分析了影响LDM温度稳定性的主要因素,提出了分级控制方法;结合硬件实现比例积分(PI)算法动态特性好和数字电位计可编程控制的优点,提出了一种结合电位器数字控制技术与PI算法实现变PI控制的方法;在环境温度为20±3℃条件下,进行了对比实验。结果表明,在10~40℃范围内,未考虑环境温度影响的稳定度为±0.045℃,而采用分级控制策略的恒温控制方法后稳定度为±0.003℃。     

基于DSP的高精度恒温控制系统设计

为使半导体激光器输出的波长稳定,必须对其进行高精度的恒温控制.设计一种基于DSP(数字信号处理)的高精度恒温控制系统,利用24位高精度的A/D转换器将模拟的温度信号转化成数字信号,经DSP处理,以PWM(脉宽调制)方式驱动全桥电路,用电流控制热电制冷器的输出温度.使工作温度稳定在±0.1℃以内.     

纳秒级红外量子级联激光器驱动电源的设计

为了使量子级联激光器(QCL)应用于中红外气体检测,设计了一种纳秒级脉冲型的QCL驱动电源。本系统基于压控恒流源的原理,以S3C2410A芯片为主处理器,实现周期、占空比、幅值均可调的驱动电流。硬件电路主要包括控制电路、脉冲调节电路和恒流源电路。同时具备延时软启动电路、过流保护电路、过压保护电路、静电防护电路等,以确保激光器的长期稳定工作。利用该驱动电源对中心波长为7.71μm的QCL进行驱动实验。结果表明,脉冲上升时间小于8ns,脉冲下降时间小于12ns,最大电流幅值3.3A,为QCL在红外气体检测应用中提供保证。     

数控激光打标系统的设计与应用

介绍了一种能在任意表面进行激光打标的打标系统的设计．该系统采用了具有在线监测和实时反馈控制功能的CNC控制系统,并能预先使用激光传感器对工件表面轮廓进行非接触性扫描．在扫描过程中系统能实时调整激光头的位置,使得工件表面始终在打标范围内,扫描结束后根据得到的数据自动生成相适应的工具路径,从而实现了能在任意表面工件上进行激光打标。     

高精度激光温控系统设计

针对大功率半导体激光器精确温控较为困难的问题,提出了一种高精度温控系统的设计方法。该系统采用数字PID控制以及细分温度区间的方法,实现了精确温控。在对某大功率激光器的试验中,在高低温环境下,温控精度可以达到±2℃。试验结果表明,该系统温控精度高,加热/制冷效率高,为大功率半导体激光器的温度控制提供了一种良好的解决方案。     

半导体激光器温度控制系统的设计

设计了一种基于MCS-51系列微控制器的激光二极管（LD）温度控制系统,该系统分别采用铂电阻及半导体制冷器作为温度传感器和控温执行元件,并应用模糊理论与数字PID参数自适应调整相结合的控制算法对LD温度进行控制。实验结果表明：该系统在10-40℃温度范围内的控温稳定性优于0．2℃,能够有效抑制LD波长的漂移。     

DFB激光器饱和吸收稳频的精密温控系统设计

相对于外腔半导体激光器,分布式反馈(Distributed Feedback Laser,DFB)激光器的温调率较高,为实现饱和吸收稳频,需要对激光器温度进行精密控制。分析了饱和吸收稳频系统的控温需求,基于MAX1978芯片设计了精密温控系统；利用恒流源对测温电桥电路进行了线性优化,利用遗传算法对模拟PID电路参数进行快速整定,系统最终实现0.2mK的控温稳定度,比同类设计的稳定度高1~2个数量级,解决了饱和吸收谱线明显晃动的问题,具有广阔的应用前景。     

阵列式高速在线CO2 激光打标机控制系统的设计

文章介绍了一种基于Visual C++的阵列式高速在线CO2 激光打标机控制系统的设计 和实现。其关键技术有:用Win32 AP I函数实现高精度定时;利用多线程技术输出控制脉冲;来件检测使打标全自动化;用注册表实现参数存取;打标仿真的实现等。该系统功能强大,界面友好美观,操作使用方便。     

基于Siemens PLC的烧结炉温度控制系统设计

烧结炉是硬质合金加工生产过程中重要的生产设备,也是一个时变、非线性和较大滞后的系统.本文针对某硬质合金厂的技术改造,设计了一套烧结炉的温度控制系统,本系统以Siemens PLC为基础,采用Fuzzy和PID混合控制的方式实现.运行实践表明,温度误差在允许的范围内,系统运行稳定.     

半导体激光器温度控制研究

温度对半导体激光器的特性有很大的影响。为了使半导体激光器输出功率稳定,必须 对其温度进行高精度的控制。利用PID 控制网络设计了温控系统,控制精度达到±0. 01 ℃,与无PID 控制网络相比,极大的提高了系统的瞬态特性,并且试验发现采用带有温控系统的半导体激光器的输出功率稳定性比没有温控系统的输出功率得到显著改善。     

基于单片机的温度测控系统的设计与实现

本文介绍了一种基于单片机的温度检测及控制系统的设计与实现。该系统能实现实时在线监测，并给出报警。同时，该系统具有可扩展性和性价比高的优点。     

基于DSP的DFB激光器驱动电源设计

为了满足痕量气体检测系统对高精度激光器驱动电源的需求,基于DSP的高速运算性能,通过内环模拟反馈与外环PID控制算法相结合的双反馈模式来达到精确控制激光器驱动电流的目的,设计了一种基于DSP的 DFB 激光器驱动电源。以中心波长为1651 nm 的 DFB 激光器进行驱动性能测试,线性度达到99.996%。连续50小时不间断工作,驱动电流的波动幅度仅有0.004mA,为DFB激光器在痕量气体浓度检测方向提供了有力保障。