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[導讀]鎖相環(huán)三個參數分析

鎖相環(huán)的五個性能指標

這個需要在你原來的模塊上,加入一個分頻器,使得輸出頻率小于35MHz即可。

按這個結構中的藍色框圖進行建模。

最后兩激光器輸出頻率穩(wěn)定值為100MHz。

我這里對輸出的兩個激光的數據做了FFT分析,分析表明,都調整的為100MHz了,

下側激光器輸出的調諧系數為60MHz/mA;可調諧

這個就是修改K0的值即可。已在原來的模型中修改了。

提供傳遞函數與PID參數兩種表達形式的函數,以及設計思路,方便自己調試。

傳遞函數推導如下:

傳遞函數的,這里等效為環(huán)路濾波器,

首先看環(huán)路濾波器的基本原理,

根據論文基本原理,其等效的傳遞函數為:


鎖相環(huán)的五個性能指標

那么,這里就是計算兩個參數tao1和tao2了,

根據論文的原理可知,參數的計算方式如所示:


鎖相環(huán)的五個性能指標

然后,在工程上,對于這兩個參數,一般直接采用嘗試的方式,來擇優(yōu)算子,因為上述公式中的參數實際和理論相差較大的,理論計算的值,實際也不會不太一樣,

這里經過測試,選擇的參數為:

PID 控制器由比例單元( P )、積分單元( I )和微分單元( D )組成。其輸入 e (t) 與輸出 u (t) 的關系為公式3.1:


鎖相環(huán)的五個性能指標

其中為比例調節(jié)系數,其主要作用是按比例反應系統(tǒng)的偏差,系統(tǒng)一旦出現了偏差,比例調節(jié)立即產生調節(jié)作用用以減少偏差。比例系數大,可以加快調節(jié),減少誤差,但是過大的比例,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降,甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

其中為積分調節(jié)系數,其主要作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節(jié)就進行,直至無差,積分調節(jié)停止,積分調節(jié)輸出一個常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數Ti,Ti越小,積分作用就越強。反之Ti大則積分作用弱,加入積分調節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,動態(tài)響應變慢。積分作用常與另兩種調節(jié)規(guī)律結合,組成PI調節(jié)器或PID調節(jié)器。

其中為微分調節(jié)系數,其主要作用是反映系統(tǒng)偏差信號的變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能產生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節(jié)

作用消除。因此,可以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。在微分時間選擇合適情況下,可以減少超調,減少調節(jié)時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用,因此過強的加微分調節(jié),對系統(tǒng)抗干擾不利。此外,微分反應的是變化率,而當輸入沒有變化時,微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用,需要與另外兩種調節(jié)規(guī)律相結合,組成PD或PID控制器。

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