高精度半导体激光器自稳温控系统_图文(精)
PCS-9654D说明书
线性范围
1~170V
2V~233V
连续过载能力
10s过载能力
1s过载能力
200V
260V
300V
220V
380V
420V
额定电压下的功耗
< 0.2VA/相
< 0.8VA/相
2
采用标准
IEC 60255-11:2008
额定电压Un
110V/125V/220V/250Vdc
额定电流
1.1mA
1.25mA
2.2mA
2.5mA
返回电压
50%起动电压
最大允许电压
300Vdc
耐压水平
2000Vac，2800Vdc（持续）
2
输出形式
跳闸输出无源接点（DSP继电器），信号输出无源接点（ST继电器），GOOSE开出（数字通信输出）
最高工作电压
跳闸输出、信号输出
信号输出
380Vac
250Vdc
3）软压板状态的远方查看、投退、遥控功能。
4）装置保护开入状态的远方查看。
5）装置运行状态（包括保护动作元件的状态、运行告警和装置自检信息）的远方查看。
6）远方对装置信号复归。
7）故障录波上送功能。
8）支持IEC-61850通讯规约、DL/T667-1999（IEC60870-5-103）规约、支持《广东电网安全自动装置全息存储与交互规范（2014版）》（简称“SIP”规约），配有以太网通讯(100Mbps、超五类线或光纤通讯接口)。
1
1）全面支持数字化变电站功能(支持IEC61850通信规约、支持GOOSE功能)。
2）保护功能配置齐全、动作快速、性能可靠。
欧姆龙光电传感器原理及工作方式
传感器光电传感器概要光电传感器的定义「光电传感器」是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。
光电传感器主要由发光的投光部和接受光线的受光部构成。
如果投射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射，到达受光部的量将会发生变化。
受光部将检测出这种变化，并转换为电气信号，进行输出。
大多使用可视光（主要为红色，也用绿色、蓝色来判断颜色）和红外光。
光电传感器如下图所示主要分为3类。
（详细内容请参见「分类」）对射型回归反射型扩散反射型光电传感器特长①检测距离长如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等）无法离检测。
达到的长距②对检测物体的限制少由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。
③响应时间短光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。
④分辨率高能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。
也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。
⑤可实现非接触的检测可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。
因此，传感器能长期使用。
⑥可实现颜色判别通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。
利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。
⑦便于调整在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。
光电传感器原理①光的性质直射光在空气中和水中时，总是直线传播。
使用对射型传感器外置的开叉来检测微小物体的示例便是运用了这种原理。
曲折是指光射入到曲折率不同的界面上时，通过该界面后，改变行进方向的现象。
反射（正反射、回归反射、扩散反射）在镜面和玻璃平面上，光会以与入射角相同的角度反射，称为正反射。
3个平面互相直角般组合的形状称为三面直角棱镜。
《自动控制原理》第二版课后习题答案
7
输出驱动 Z 轴直流伺服马达带动切削刀具连同刀具架跟随触针运动，当刀具位置与触针位置 一致时，两者位置偏差为零，Z 轴伺服马达停止。系统中，刀具是被控对象，刀具位置是被 控量，给定量是由模板确定的触针位置。系统方框图如图解 1-9 所示。最终原料被切割加工 成模板的形状。
图 1-16 仓库大门自动开闭控制系统
1
解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏 差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大 门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开 启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离 开闭自动控制。系统方框图如图解 1-2 所示。
试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。
图 1-18 导弹发射架方位角控制系统原理图
解 当导弹发射架的方位角与输入轴方位角一致时，系统处于相对静止状态。
当摇动手轮使电位器 P1的滑臂转过一个输入角 i 的瞬间，由于输出轴的转角 o i , 于是出现一个误差角 e i o ， 该 误 差 角通过 电 位器 P1、 P2 转 换 成 偏 差 电 压 ue
2e2t单位阶跃输入时有rs依题意4e2t27已知系统传递函数3s2且初始条件为c01dt2ct2e2t28求图230所示各有源网络的传递函数根据运算放大器虚地概念可写出cs29某位置随动系统原理框图如图231所示已知电位器最大工作角度q3303018011根据运算放大器的特性可分别写出两级放大器的放大系数为3010210飞机俯仰角控制系统结构图如图232所示试求闭环传递函数q211已知系统方程组如下
光电子技术作业解答
赖老师的课到期中考试为止一共有9次作业，依次分别由冯成坤、饶文涛、黄善津、刘明凯、郑致远、黄瑜、陈奕峰、周维鸥和陆锦洪同学整理，谨此致谢！作业一：1、桌上有一本书，书与灯至桌面垂直线的垂足相距半米。
若灯泡可上下移动，灯在桌上面多高时，书上照度最大？（假设 灯的发光强度各向通性，为I0） 解：设书的面积为dA ，则根据照度的定义公式：dAd I dA d E 0Ω==φ （1）其中Ωd 为上图所示的立体角。
因而有：2/32222)h (L hdA h L cos dA d +⋅=+⋅=Ωθ （2） 将（2）式代入（1）式得到：2/3220)h (L hI E += （3） 为求最大照度，对（3）式求导并令其等于零，0dhdE= 计算得：m 221h =因而，当高度为m 221时书上的照度最大。
2、设He-Ne 激光器中放电管直径为1mm ，发出波长为6328埃的激光束，全发散角为θ=10-3rad ，辐射通量为3mW ，视见函数取 V(6328)=0.24，求： （1）光通量，发光强度，沿轴线方向的亮度？（2）离激光器10米远处观察屏上照明区中心的照度？（3）若人眼只宜看一熙提的亮度，保护眼镜的透射系数应为多少？ 解：（1）光通量：lm 49.010324.0638V K 3m v =⨯⨯⨯=Φ⋅⋅=Φ-θ 发光强度：cd 1024.64d d I 52vv ⨯≈Φ=ΩΦ=θπ 亮度：211235m /cd 1059.7)10(41024.6dAcos dI L ⨯≈⨯⨯==-πθ轴（2）由题意知，10米远处的照明区域直径为： m 101010L D 23--=⨯=⋅=θ从而照度为：lx 9.6238)10(4149.0D 4E 222v=⨯⨯=Φ=-ππ（3）透射率：81141026.11095.710L 1T -⨯≈⨯==轴（熙提）作业二1、说明蓝色火焰与黄色火焰的色温谁高，为什么？ 答：色温是用黑体的温度来标度普通热辐射源的温度。
光刻机投影物镜的温度控制算法_聂宏飞
光刻机投影物镜的温度控制算法聂宏飞1 李小平1 张玲莉21.华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,武汉,4300742.天津城市建设学院,天津,300381摘要:针对光刻机媒质远传温控系统的大惯性、多重时滞和多重扰动特征,提出了双输入双输出多模态非线性PI 控制算法来提高温控过程的收敛速度和稳态精度。
算法将温控系统从启动到稳定划分为5个控制模态,下层采用非线性PI 算法实现精确控制,上层利用智能决策实现多模态的选择和切换。
该算法已被成功运用于光刻机投影物镜温度控制系统中,实现了投影物镜温度控制的快速收敛,使光刻机在±0.006℃范围内稳定工作,对比实验进一步显示该算法具有较强的鲁棒性和自适应性。
关键词:温度控制;PI 算法;多模态;智能决策;双输入双输出中图分类号:TP273 文章编号:1004—132X (2008)10—1135—05Temperature Control Algorithm for Optical Lithography Projection LensNie H ongfei 1 Li Xiaoping 1 Zhang Ling li21.State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment &Technology ,Huazhong Unive rsity o f Science and Technolo gy ,Wuhan ,4300742.Tianjin Institute of Urban Co nstructio n ,Tianjin ,300381A bstract :A tw o -input tw o -output no nlinear PI algo rithm w as presented to improve the convergent speed and steady -state accuracy of the temperature co ntro l sy stem fo r projectio n lens ,w hich had the characteristics of big inertia ,multi -time -delay and multi -pe rturbation .Contro l pro cess w as divided into five phase s from star t to stability according to the ideal dy namic response curve .Improved PI alg orithm w as applied to precise by adjust and intelligent decision realizes choice and switch of the multi -model .This algorithm is used in the temperature control system of projection lens of optical lithog raphy and has achieved quick convergent speed and ±0.006℃temperature stability .The contrast experimental results show that the algorithm has strong robust and self -adaptive .Key words :temperature control ;PI alg orithm ;m ulti -m ode ;intelligent decisio n ;tw o -input tw o -output收稿日期:2006—11—29基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2003C B716206);国家863高技术研究发展计划资助重大项目(2002A A4Z3000)0 引言光学投影光刻机需不断提高分辨率以满足集成电路芯片特征线宽逐渐缩小的需求,这种需求和更高的成像质量控制使光刻机内部以及关键部件的温度、压力、湿度等微环境参数的波动成为影响成像质量的重要因素[1]。
一种电子电流互感器的电源设计
对合
５０
２５．４
３
４。ｌ
ｌ
１５
３采用缓冲装置的优势分析
火箭炮结构参数及分布，如图３所示。
锵融
蹇 ＆ 厂
、
＞
≤
＼
一／
懒
Ｏ
蹦滏
二
～
￡，
凡‘ ‘１ 凡，
围３火箭炮结构参数及分布示意图
１）有缓冲装置时扰动力矩计算：最外侧ａ点对回
转中心扰动力矩：瓦＝品∞ｅ扎）＋础．最内侧ｂ点对回转 中心扰动力矩：聒凡（Ｌ－Ｌｅ）＋Ｆ，Ｌ．
器里，半导体激光器效率最高、体积最小、重量最轻，可 以直接调制，转换效率高㈨，并且在同等激光器中价格
‘
较低。 ２．１ ＬＤ的驱动电路
激光二极管的驱动电路见图１。．首先由基准电压 源产生一个基准电压，送入斩波自稳零运放，输出稳定
１激光供能系统设计及组成 本文设计的输出稳定的激光供能方案，是在低压
端利用大功率激光发生器发光，通过光纤将光能传输
降幅
最外侧点 ２３３７ １２１７ 约４８％
最内侧点 １１９ｌ ７ｌ
约９３％
４结束语
基于理论计算，安装缓冲装置后。较大程度地减 小了后坐力对回转中心的扰动力矩，从而提高了射击
精度，减小了后坐力对随动系统的冲击，使发射架受 力大大减小。因此安装缓冲装置对中小型火箭炮是有
利的。限于篇幅限制，基于通过物理仿真或实物仿真
电压。由于输出的电流值较小，故要用电流放大器对 其进行放大，以满足使用要求。为提高其稳定度，从电 流放大器的输出电流中取样，并送回与基准电压比较，
到高压端。并在高压端利用光电池进行光电转换变为 电能，为高压端电子线路供电。这种供能方式的优点 是输出电源比较稳定。而且也不易受到外界杂散光源
十一章THDS红外线轴温探测系统-图文
十一章THDS红外线轴温探测系统-图文第十一章红外线轴温探测系统第一节红外热轴探测系统红外线轴温探测系统经历了第一代、第二代及第三代，目前使用得较多的是第三代HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统。
HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统(以下简称三型机)是为适应列车不断提速而开发的新型热轴探测系统，采用调制型致冷式光子探头和新型的自适应轴温计算技术，满足最高车速达360公里/小时运行列车轴温探测和热轴报警的需要。
三型机的光子探头采用碲镉汞光导型(HgCdTe-Pc)器件，器件响应时间常数小于1微秒；探测器件采用半导体二级致冷，使探头的响应率及信噪比比常温工作状态下的探测器有很大提高。
探头光路用调制盘调制，电路采用交流放大，实现高增益而没有漂移。
探测器件采用国内器件，降低成本。
三型机的轴温计算采用新型的自适应轴温计算技术，定量测温，轴温计算准确。
能满足5～360公里/小时运行的列车轴温探测和热轴报警的需要。
自适应轴温计算技术使系统具有一定的自适应能力，以往的轴温计算技术以探头的状态和性能保持不变为基础，对硬件提出较高要求，而且若探头性能发生变化即需人工调整或维修。
而自适应轴温计算技术使轴温计算精度不受系统状态变化的影响，能够自动适应探头工作状态和性能的变化，适应探测器件响应率的变化，适应探头光学系统增益和电路增益的变化，弥补探头的不一致性，保证轴温计算准确。
三型机软件对异常波形进行处理，克服了由于探测器件对异常光源比较敏感而对测温和热轴预报的影响。
三型机的采集板采用智能方式，以80C552作为CPU，一块采集板可以进行单方向轴箱温度波形的采集和车号信息的采集，便于系统扩展。
三型机具有比较完善的自检，易于进行故障分析。
三型机与红外线测报中心及复示站的通讯方式与现有设备兼容，可直接与现有网络组网运行。
本章主要介绍探测站的内容，其它内容在《车辆运用与管理》中讲述。
一系统探测站构成及技术指标图10-1红外轴温探测系统探测站的组成1系统探测站构成探测站设备由轨边设备和轨边机房内设备组成，如图10-1。
基于STM32的DFB气体激光器驱动电路设计与实验
１ ＴＤＬＡＳ系统基本原理
ＴＤＬＡＳ系 统 所 遵 循 的 基 本 理 论 为 Ｌａｍｂｅｒｔ
Ｂｅｅｒ定律，ＬａｍｂｅｒｔＢｅｅｒ定律在气体吸收理论方面
的定义为某一波长的光经某一气体吸收后其出射
光强与入射光强之间的对应关系［１５－１６］。其数学表
达式见式（１）。
Ｉｏｕｔ（ｖ） ＝Ｉｉｎ（ｖ）ｅｘｐ（－α（ｖ）ＣＬ）
>?@ A%5
:; --. <=
3456 789
./,- !+,-
$%&'()*
!'( )%*
EFGH 012 ,- 012
+!# # $%&
!"# !"
图 １ 激光器驱动及温控系统结构 Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌａｓｅｒｄｒｉｖｅｒａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ
（１）
式中 ν为 激 光 频 率；Ｉｏｕｔ（ｖ）为 出 射 光 强；Ｉｉｎ（ｖ）为 入
射光强；α（ｖ）为吸收系数；Ｃ为体积浓度；Ｌ为总光
程长。
ＴＤＬＡＳ系统一般采用二次谐波法进行浓度演
算，其原理 是 通 过 调 制 的 高 频 正 弦 波 与 低 频 锯 齿
波的叠 加 信 号 驱 动 激 光 器 扫 描 待 测 气 体 中 心 波
３．ＳｈａａｎｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＣｏａｌＦｉｒｅ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｔｕｎａｂｌｅｄｉｏｄｅｌａｓｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｇａｓｔｒａｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｌａｓｅｒｄｒｉｖｅ ｃｉｒｃｕｉｔｈａｓｓｕｃｈｐｒｏｂｌｅｍｓａｓｌａｒｇｅｍｏｄｕｌｅｓｉｚｅ，ｌａｒｇｅｃｕｒｒｅｎｔｒｉｐｐｌｅ，ｓｅｖｅｒｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｒｉｆｔ，ａｎｄｓｌｏｗ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅａｓｉｌｙｃａｕｓｅｔｈｅｌａｓｅｒｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｔｏｄｅｖｉａｔｅｆｒｏｍｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅａｋｏｆｔｈｅ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子科技高精度半导体激光器自稳温控系统中国工程物理研究院流体物理研究所(绵阳621900 江孝国祁双喜王伟摘要文章介绍了一套精密的温度控制系统, 该控制系统采用PID 控制器的原理, 对发热功率为10～30W 的半导体激光器的控制效果良好, 控温的稳定度可小于±0. 1°C 。
关键词PID 控制器热电偶冷却器参数整定半导体激光器在民用及国防上的重要作用已得到广泛的应用, 但半导体激光器在工作时产生的大量热量, 不仅会使器件温度升高, 造成器件的性能下降, 严重者甚至烧毁半导体激光器, 因此, 激光器的散热是重要的, 为了保证器件性能的稳定及寿命, 将器件工作温度在一定的范围内以较高的稳定度稳定在比较低的水平上也同样重要[1]。
本文针对这种高精度的要求, 研制了一套精密的半导体激光器的温度控制系统。
该温度控制系统采用了传统的PID 调节原理, 针对系统的热传导特性, 在参数整定方面作了相应的改进, 达到了很好的控制效果, 不仅超调量小, 并且进入稳定区的时间短, 抗干扰能力也比较强。
该温度控制系统应用于10～30W 的发热负载的温度控制时, 可以在18～25图1PID 控制原理V (t , 实现对受控系统进行自动控制的目的, 它是一种线性调节器。
这种控制原理的优点是不要求知道受控系统的精确数学模型, 因此, 在自动控制领域中得到了广泛的应用。
由上可知, 要构成一个PID 控制器, 需要确定K p 、T i 、T d 三个参数; 确定这三个参数的过程称为PID 参数整定; 并且, 三个参数直接影响系统的控制性能。
°C 的温度范围内达到小于±0. 1°C 的稳定度, 起到了良好的控制作用。
本文主要介绍半导体温度控制器的PID 参数整定及改进等方面的工作。
2PID 参数的整定毫无疑问,PID 控制器的参数的整定应该根据实际系统的特性来进行, 一般有凑试法[2]及Ziegler 2Nichols 经验公式法[3]等。
凑试法主要是根据实际系统在现场以闭环的方式进行运行的情况, 由研究人员根据其丰富的经验来确定各参数的值, 并进行不断的调整, 最后达到良好的综合控制效果, 这种方法需要研究人员具有相关的丰富经验并通过现场实验来达到, 并不总是能够满足灵活的控制要求的。
Ziegler2Nichols 经验公式法则要先进一步, 它主要是1PID 原理简介[2]PID 控制原理主要是按照误差信号的比例、积分和微分值计算相应控制量, 并将其作为输入量传递到控制系统而实现自动控制的, 其控制模型为:V (t =K p e (t +tT id τ+T de (τdt(1其中:K p 为比例系数; T i 为积分系数; T d 为微分系数; e (t 为误差信号量, e (t =S -y (t , S 为受控量的设定值; y (t 为受控量的输出值; V (t 为控制信号量。
控制结构如图1所示。
PID 控制器把设定值S 与受控系统的受控量的实际值y (t 相减, 得到了一个误差量e (t , 误差量e (t 经比例、积分、微分运算针对带有纯时间延迟的一阶近似模型提出的, 该延迟环节的模型为:G (s =1+s T-sL(2在实际的整定中, 它首先要求测量出系统的阶跃响应, 如图2所示, 其次根据响应曲线求出图示的K 、L 、T 等系统的特性参数, 并假设α=KL /T , 再根后通过线性的组合而得到受控系统的控制输入量56(312 中国自动化http ://www. automation. com. cn 《电子技术》2002年第5期据表1的计算式计算出相应的PID 参数。
这种方法有较大的优点, 对于半导体激光器温控系统而言, 它是一个具有较大延迟的温度控制系统, 具有适用于Ziegler 2Nichols 公式法的特性, 并且该系统的实际阶跃响应曲线容易测量, 如图2所示; 其次, 不须经过大量的现场实验调试, 符合温控系统中半导体激光器件对调试工作条件的要求。
系统实际参数的整定结果见表1的本系统的PID 参数一栏所示。
表1Ziegler 2Nichols 设定算法[3]控制器类型K pv (t =K [βS -y (t ]+-T ddtT id τe (τ0(3其主要目的是减小超调量, 并将系统的超调量控制在10%或20%内, 因此引入系数β, 根据不同的超调量及系统的特性, 系数β的计算方法不一样, 本例中, 是按照小于10%的要求计算的, 具体的计算式为β=(533L ～86T /(577L ～34T [3]。
由此可见, 改进的Ziegler 2Nichols 方法不仅在参数上, 还在算法上与原PID 算法有较大的变化, 须重新编程完成。
PID 参数T iT dβP PI PID1/α0. 9α1. 2/α0. 63350. 653L 2L 2. 82. 8L /2本系统的PID 参数改进后的PID 参数0. 70. 70.0293图2温度控制系统的阶跃响应曲线3PID 参数及算法的改进由上述方法整定的参数一般能够达到控制的目的, 但有时在控制过程中存在一些不如意的地方, 如超调量过大、进入稳定区的时间过长, 甚至抗干扰能力不足等; 我们早先研制的系统存在一定的超调[4], 并且不太适用于宽范围的控制要求, 如热负载发生一定的变化时, 就达不到所要求的控制效果, 因此, 有必要改进控制的能力。
3. 1PID 参数的改进图3PID 参数整定及积分分离控制原理框图3. 2. 2积分饱和抑制方法[2]在PID 控制器中, 其中一项T i根据资料[3]的显示, 改进的Ziegler 2Nichols 方法整定的参数控制效果比直接由Ziegler 2Nichols 方法整定的参数要好, 并且, 它不要求进行更多的系统特性参数测试, 因此, 我们选用该方法并且稍作一些修改, 最后的结果见表1的改进后的PID 参数一栏, 其中的系数β是超调量小于10%的情况下的数值。
3. 2PID 算法的改进3. 2. 1PID 控制器结构的改变d τ与误差e (τ的积分有关, 称为积分项。
在实际的控制过程中, 如果由于负载变化引起误差发生突变, 导致正常控制量V (t 超过实际控制量的最大值V max , 由于实际控制量受到系统输出能力的限制, 其变化跟不上受控量的变化, 必然使误差比正常情况下更长时间地维持在正数, 这样, 使积分项得到很大的积累, 即使受控量大于设定值出现负误差, 但由于积分项的积累, 还必须经过较长一段时间才能使控制量小于最大值, 进入正常的控制范围, 在受控量的变化上表现为超调。
对于半导体激光器温度控制系统而言, 存(31357改进的Ziegler 2Nichols 方法要求如下的PID 控制器结构:《电子技术》2002年第5期中国传感器http ://www. sensor. com. cn在这种由于参数选择及算法选择不当而引起的超调现象, 并且半导体激光器的工作温度不允许超过一定值, 过大的超调是需要克服的一种现象。
我们选择积分分离法来抑制积分饱和现象的发生。
其核心思想是:在开始时, 不进行积分, 当误差达到一定值后, 按正常算法计算控制量, 可防止系统上电时积累过多的积分, 造成过大的控制量; 同时, 也能够在系统进入饱和区后由于较少的积分积累而很快地退出饱和区, 减少超调量。
结合改进的Ziegler 2Nichols 方法及积分饱和的抑制方法, 本温度控制器算法原理框图如图3所示。
器达到了很好的控制性能, 图4中的各图显示了在室温的环境及在18～25°C 的控温要求下对10～30W 的热负载的实际控制效果; 可以看出, 在热负载基本稳定的情况下, 本温控系统的超调较小, 能够平稳地进入平衡控制区, 且温控稳定度较高, 而图4(e 显示了热负载从10W 突变到30W 的控制情况, 温度变化范围只有约1°C 的大小, 可见达到了很好的抑制干扰的控制效果。
图中横座标为时间, 单位为秒。
5结束语本文研究的PID 控制器结合了改进的Zielger 2Nichols PID 参数的整定方法及采用了积分分离法来抑制超调现象的发生,该控制器完全达到了设计4实验结果经过多次的调试后, 该半导体激光器温度控制(a 环境温度25. 5°C , 设定温度17. 87°C(b 环境温度25. 7°C , 设定温度19. 83°C(c 环境温度26. 3°C , 设定温度19. 84°C(d 环境温度26. 5°C , 设定温度24. 79°C(e 环境温度26. 1°C , 设定温度24. 84°C ; 负载功率从10W 突变到30W图4温控系统的实际控制效果58(314 中国自动化http ://www. automation. com. cn 《电子技术》2002年第5期电子科技新型单键密码楼梯灯五邑大学(广东江门529020 陈业仙摘要文章主要论述利用常用的CD4017为核心组成的一个简单实用的单键密码楼梯灯。
关键词单键密码楼梯灯目前, 仍有很大一部分商品房, 尤其是早期的商品房没有设置公用梯灯, 有些家庭不得不自己安装楼梯灯, 市面上较流行使用的是一种用钥匙开启的带锁延时楼梯灯, 这种方法可以有效避免别人滥用自家的电灯, 但是仍存在不少缺点, 例如:由于钥匙必须带在身上, 容易丢失; 这种锁头一般质量较差, 暴露在室外容易氧化生锈而失效, 且外观笨重, 影响美观; 这种开关一般没有指示灯, 在晚上没有灯光时找钥匙以及开关的位置都颇为不便; 另外这种开关一旦启动后必须达到延时时间才能自动关闭。
本文设计的密码延时开关, 无需任何钥匙, 只要掌握密码, 便可对梯灯进行任意的开关动作, 且设有指示灯, 方便操作, 并且可以随时变更密码。
本设计电路简单, 成本低廉, 适于大批量生产, 并且可推广应用到其他类似的保密要求不是很高的电子密码锁等方面, 达到用一个公用的控制器控制各自电器的目的。
图1控制器的框图利用这一个高电平来启动与之相联的亮灯延时电路, 这样, 通过选择不同的输出端, 则可达到密码控制的作用。
这里, 我们还考虑了几种情况:第一, 如果输入错误或忘记了自己已按了多少次按键时, 电路应有自动复位的措施, 也就是对按键有监视电路; 第二, 当输入密码正确时, 电路应稍作延时才启动, 这样可以增加猜码的难度; 第三, 电路启动后, 计数器应及时复位, 但不会影响亮灯延时电路的继续工作, 但这时再按一次按键即可立即中断亮灯延时电路的工作, 使梯灯组熄灭, 故CD4017的第一次按键输出(Y1 保留作此用途, 即只有第2至第9按键共八个状态可供设为密码, 第10次按键回复至复位状态; 第四, 户内须设置一个直接启动亮灯延时电路的按钮, 无须输入密码。