腔损耗调制Nd:YAG激光器的混沌控制研究

在腔损耗调制Nd∶YAG激光器的前置偏置电压中加入正弦控制信号,通过调节控制信号的强度系数,将系统控制在不同的周期轨道上,能够提高输出功率的同时还得到了品质良好的激光输出。该控制方法算法简单,容易在工程上实现,对获得品质良好的高功率激光输出有较好的参考价值。     

可实现特殊激光微加工工艺的控制系统

以发动机气缸内表面作为激光微加工对象,基于半导体二极管泵浦YAG激光器的声光调Q技术,研制出可满足特殊激光微加工工艺要求的激光微加工设备控制系统.通过对运动控制卡MC8041A及自制的激光调Q控制卡的软件编程,实现对设备机械运动系统以及激光调Q信号输出的控制.运动控制卡控制各轴伺服电动机运转;激光调Q控制卡接收安装在旋转轴上的高精度增量式旋转编码器的反馈脉冲,对其进行计数、分频后,输出所需激光调Q信号.借助于激光调Q控制卡对激光头旋转运动和激光器单个激光脉冲输出的协调联动控制,形成单脉冲同点间隔多次激光微加工工艺,实现对发动机气缸内表面高效、高质量的微加工.     

基于CPLD与单片机的激光脉冲控制卡设计

为实现激光微加工领域中单个激光脉冲在规定位置的精确输出,以CPLD(复杂可编程逻辑器件)和单片机为核心部件,研制出一种激光脉冲控制卡.CPLD用于实现单片机与上位工控机的高速并行通信,接收外部运动系统产生的脉冲信号,并对其进行4倍频处理;单片机对CPLD预处理后的脉冲信号进行计数、分频处理,并最终输出一定频率、脉宽可调的控制信号给激光调Q驱动器,利用声光调Q技术实现单个激光脉冲规律性的输出.结果表明:本板卡集成了CPLD和单片机各自优点,减少了外部电路模块,降低制作成本,提高了系统的稳定性.通过激光脉冲控制卡对外部运动系统及单个激光脉冲输出的协调联动控制,成功实现单个激光脉冲在规定位置的精确输出,保证了激光微加工的高质量和效率.     

2.5Gbit/s 0.35μm CMOS激光驱动器

设计了一种具有自动功率控制功能的激光驱动器电路.为了获得良好的性能,该驱动器采用级联差分放大器和源极跟随器分别进行信号放大和级间阻抗匹配.该电路的实现采用了0.35 μm标准CMOS工艺.对该电路进行了测试,测试结果表明,在2.5和5 Gbit/s速率下,电路输出信号眼图清晰.在5 V电源电压、2.5 Gbit/s数据速率下,该驱动器可提供0～68 mA范围内的调制电流,满足长距离光纤通信系统的要求.电路典型功耗480 mW,芯片面积为0.57 mm2.     

再励学习在交通信号控制中的应用

再励学习是一种利用评价信息(而不是网络实际输出与期望输出之差)来改善行为的神经模糊算法,采用"奖""罚"信号训练控制器.用再励学习的目的建立一个可调的模糊交通信号控制器,它能在不同交通情况下修改隶属函数参数,以达到较好的控制效果.其评价指标是车辆延误.仿真结果表明,再励学习在交通量稳定的交叉口信号控制中表现良好.     

非线性大滞后系统的单神经元模糊预测控制

提出一种单神经元模糊预测PID控制策略,无需对复杂控制过程建立数学模型,只要检测过程的实际输出和期望输出,通过模糊预测控制修正单神经元PID控制规则,即可对非线性大滞后系统实现自适应控制.对于大滞后扰动系统,在稳定性、快速性、鲁棒性方面明显优于常规单神经元PID控制器.仿真结果表明,该方法应用于非线性大滞后系统具有良好的控制品质.     

基于滑模控制的液位系统研究

探讨了滑模变结构控制的设计原理,设计了一种滑模控制器,实现了单输入单输出系统的控制,并利用MATLAB／SIMULINK搭建系统进行仿真,研究了基于滑模变结构控制的三容水箱液位高度控制器对于系统输人的跟踪效果．并与传统PID控制相比较,体现了滑模变结构控制的动态、稳态品质良好,对输入信号跟踪效果理想,鲁棒性好,比传统PID控制更为优越．     

改进最小二乘算法在主汽温控制系统中的应用

为了解决串级控制结构对测量噪声和输出扰动等外扰的克服能力较弱,控制品质较差的问题,提出了改进最小二乘算法,结合最优自适应控制而形成了在线辨识控制算法,该方法为系统辨识带来了更大的精度,具有提升信号跟踪精度和节省控制能量的双重优势,同时能有效的克服外部扰动.通过与串级比例-积分-微分(PID)控制以及基于普通最小二乘算法的自适应控制的仿真实验比较,该方法在信号跟踪上具有较强的一致性,同时控制能量的消耗也减小了一个数量级,从而验证了该方法的强鲁棒性和控制的最优性.     

可控脉冲信号发生器的设计

数字信号由于具有抗干扰能力强、无噪声积累,便于存储、处理和交换等一系列优点,已经成为现代控制领域的主要处理信号.要求改变脉冲信号的周期、占空比和输出脉冲个数可控的电路模块在很多控制领域都有应用.本文介绍了一种基于FPGA芯片的可控输出信号周期、占空比和信号个数的设计方法.应用时钟管理模块对输入时钟进行倍频来提高输出信号的周期范围和精度;调用IP核来完成相应的数学运算;应用两个可控减计数器来控制每一周期内高低电平的持续时间;应用数量控制计数器对输出的脉冲进行计数,控制输出量.该设计运行在ALTERA公司的clcyone芯片上,取得良好的效果,具有灵活高效的优点.     

工业过程稳态优化中一种改进的迭代学习控制

为了改善工业过程稳态控制的动态品质,对在重复性控制较为实用的PD型迭代学习控制算法进行改进,引入积分环节,以适应工业过程稳态控制;针对带有噪声的系统输出信号进行滤波,改进局部对称双积分型迭代学习控制算法,提出了基于递归最小二乘法(Recursive Least Squares,RLS)滤波的PID型迭代学习控制算法,以期过滤噪声的高频和低频分量,获得更为理想的系统输出.最后给出了相关的仿真试验结果.