激光器电源的高精度温度控制器系统与算法的研究

北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计激光器电源的高精度温度控制器系统与算法的研究北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计激光器电源的高精度温度控制器系统与算法的研究摘 要激光器是二十世纪最重要的发明之一，激光器的使用极大地改变了人们的生活方式。但是在实际生产生活中，在稳定性、耐用性等方面对激光器要求极为苛刻，特别是在温度控制系统方面。温度的极小偏差会导致激光器输出的波长以及频率受到影响，从而影响正常使用。一般来说，温度改变 1 摄氏度，波长改变 0.2-0.3nm，因此需要实现对激光器电源温度的高精度控制。本文主要设计了一种高精度温度控制系统。在算法方面，本设计采用了模糊 PID控制算法，该算法兼具了模糊控制的强抗干扰能力以及 PID 控制算法消除稳态误差两者的优点。同时，该算法通过了在 MATLAB 软件 SIMULINK 工具箱进行系统仿真论证。最后根据仿真结果，搭建了以 STM32 为控制核心的温度控制系统，并且通过精密调节TEC 的电流大小和方向，实现了对温度的高精度控制。关键词：激光器; STM32; 模糊控制; PID 控制北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计The Research of Algorithm and Programming on Temperature Control System of Laser DiodeAbstractLaser is one of the most important inventions of the 20th century, and it has vastly changed people's lifestyle. However, it’s extremely demanding in terms of stability and durability in actual production, especially the temperature control systems. In addition, even though the little change of temperature will alter the output of lasers’ wavelength and frequency, then affecting normal use of laser. According to the data, for each degree Celsius of the temperature of the laser, 0.2-0.3nm of the wavelength will alter. Therefore, it is necessary to control the temperature of laser diode with high-precision. This paper presents a high-precision temperature control system of the laser. In algorithm and programming, the laser uses the fuzzy PID control algorithm, which has both the strong anti-interferen...