采用预测控制进行纵向塞曼幅值热稳频的研究 被引量：7

1

作者 戴高良 殷纯永 谢广平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期421-426,共6页

产生纵向塞曼频率分裂的He—Ne激光器输出左、右旋圆偏振光,其光强差和激光频率呈稳定的调谐曲线。装置利用单片机采集幅值信号,采用预测控制理论进行数字调节,输出PWM(PulseWidth Modulation)信号补偿激光管的温度以实现热稳频控制。... 产生纵向塞曼频率分裂的He—Ne激光器输出左、右旋圆偏振光,其光强差和激光频率呈稳定的调谐曲线。装置利用单片机采集幅值信号,采用预测控制理论进行数字调节,输出PWM(PulseWidth Modulation)信号补偿激光管的温度以实现热稳频控制。为实现对热稳频大滞后、非线性这一复杂系统的高质量控制,提出了预测控制方法,该方法克服了传统PID(Proportional IntegralDifferential)调节中存在的调整工作量大,控制后果不能及时反馈的不足,适用于各种热稳频过程。数字仿真和实验验证预测控制是稳定的,对模型误差的适应能力强。对10s采样周期,估算得系统频率稳定度达6.7×10^(-9)。 展开更多

关键词 塞曼激光 模型预测控制 热稳频 PID调节器

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双纵模热稳频激光源的模糊PID控制研究 被引量：6

2

作者 蔡鹏 周肇飞 +1 位作者 张涛 谢驰 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期154-158,共5页

为了满足激光拍频干涉仪所需要的高的频率稳定性的激光光源,研究了双纵模热稳频的机理。以控制激光管放电电流为主要热控制方式及自创的对激光管进行感应加热作为微量控制的先进方法为控制手段,采用模糊控制理论与专家系统相结合的控制... 为了满足激光拍频干涉仪所需要的高的频率稳定性的激光光源,研究了双纵模热稳频的机理。以控制激光管放电电流为主要热控制方式及自创的对激光管进行感应加热作为微量控制的先进方法为控制手段,采用模糊控制理论与专家系统相结合的控制策略,建立模糊PID控制器,对双纵模激光源进行稳频。无须建立被控对象数学模型,对时滞、非线形和时变性具有一定的适应能力。实验结果显示,稳频精度无明显变化,但预热时间明显缩短,抗干扰性明显增强,强干扰后也能迅速稳频。 展开更多

关键词 热稳频 模糊控制 PID控制器 双频激光器

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用于塞曼热稳频的自组织自适应预测控制系统 被引量：5

3

作者 戴高良 殷纯永 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第1期17-23,共7页

塞曼热稳频广泛应用于双频激光干涉仪中,但稳频调节器的设计存在建模困难和调整工作量大的缺点。本文提出一种非参数化自组织建模的预测控制算法实现稳频控制,并进一步引入自适应算法消除模型误差。开发了可通用于各类塞曼热稳频系统的... 塞曼热稳频广泛应用于双频激光干涉仪中,但稳频调节器的设计存在建模困难和调整工作量大的缺点。本文提出一种非参数化自组织建模的预测控制算法实现稳频控制,并进一步引入自适应算法消除模型误差。开发了可通用于各类塞曼热稳频系统的控制软件,成功地在幅值稳频和频差稳频塞曼激光器上实现了全自动热稳频。通过和中国计量科学研究院标准I2 吸收稳频激光器的拍频比对,表明基于频差稳频的横向塞曼激光器频率稳定度达3-38 ×10 - 10 ,频率复现性达3-75 ×10 -9 。基于光强稳频的纵向塞曼激光器的频率稳定度优于2 ×10 - 8 。 展开更多

关键词 热稳频 自适应算法 预测控制系统 激光干涉仪

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双纵模热稳频模糊控制方法的研究 被引量：5

4

作者 尹伯彪 杨春生 +1 位作者 张涛 陆艺 《中国测试技术》 CAS 2003年第3期15-16,44,共3页

本文给出了一种热稳频模糊控制系统 ,该系统利用自组织模糊控制的原理 ,通过控制加在激光管上电阻丝的电流和激光管的放电电流 ,使激光管的温度发生相应的变化 ,以达到控制激光管谐振腔长度的目的 。

关键词 双频激光器 频率稳定 模糊控制 热稳频 控制方法 干涉仪

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基于PFC算法的纵向塞曼热稳频系统预热控制方法 被引量：4

5

作者 路伟 丁雪梅 +1 位作者 胡鹏程 谭久彬 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期51-54,共4页

针对传统纵向塞曼热稳频系统的恒值加热方法存在预热时间长、在不同环境预热效果存在差异的问题，提出了一种基于预测函数控制（PFC）算法的预热控制方法。该方法采用一阶加纯滞后模型作为PFC算法的预测模型，参考Smith预估思想对系统... 针对传统纵向塞曼热稳频系统的恒值加热方法存在预热时间长、在不同环境预热效果存在差异的问题，提出了一种基于预测函数控制（PFC）算法的预热控制方法。该方法采用一阶加纯滞后模型作为PFC算法的预测模型，参考Smith预估思想对系统输出对象进行修正，可以有效克服被控系统热交换的时滞特性对预热效果的影响，缩短预热时间；控制参考温度与不同环境温度相差为固定值，并设定阈值跳模时间作为预热稳频转换的判据，可以有效克服环境温度对同一时刻预热效果的影响。实验表明，在15～26℃环境温度下，激光器开机小于17min即可完成预热一稳频转换，预热时间差异小于2min，不同环境下热平衡温度与环境温度差值的差异小于1．5℃。 展开更多

关键词 预测函数控制(PFC) 热稳频 预热控制

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双纵模He-Ne激光器的热稳频技术研究 被引量：2

6

作者 陈正超 李华丰 朱国勤 《计测技术》 2014年第1期31-34,共4页

介绍了双纵模He-Ne激光器的热稳频技术原理,设计了热稳频控制系统,并进行了相关的实验。根据实验结果可知,本热稳频系统实现了将两个纵模频率稳定在增益曲线中心频率对称位置和不对称位置上。根据拍频结果可知,当稳定在对称位置上时,激... 介绍了双纵模He-Ne激光器的热稳频技术原理,设计了热稳频控制系统,并进行了相关的实验。根据实验结果可知,本热稳频系统实现了将两个纵模频率稳定在增益曲线中心频率对称位置和不对称位置上。根据拍频结果可知,当稳定在对称位置上时,激光器的频率稳定度达10-10量级;当稳定在不对称位置上、维持频率稳定度10-10量级时,激光器输出单纵模的功率最高达总功率的80%。 展开更多

关键词 HE-NE激光器 热稳频 非对称稳频

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双纵模激光器的热稳频控制系统的研究 被引量：1

7

作者 朱目成 张涛 +1 位作者 尹伯彪 周肇飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期581-582,589,共3页

介绍了双纵模热稳频控制系统的构成、原理及系统建模,并引入自适应算法提高稳频精度,缩短稳频时间,经实验验证,证明该系统对双纵模激光器的热稳频控制是实用的。

关键词 热稳频 模型预测控制 自组织 自适应算法

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基于非对称热结构的激光热稳频系统

8

作者 胡鹏程 谭久彬 +2 位作者 王骐 李婧 张培 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期261-266,共6页

针对目前热稳频激光器抗干扰能力差的问题,研制了一种基于非对称热结构的激光热稳频系统。该系统采用不同热传导材料建立具有多个连续热传导层的热结构,其中电热控制层和干扰吸收层被有限导热层隔离并呈不对称的热传导特性。由于有限导... 针对目前热稳频激光器抗干扰能力差的问题,研制了一种基于非对称热结构的激光热稳频系统。该系统采用不同热传导材料建立具有多个连续热传导层的热结构,其中电热控制层和干扰吸收层被有限导热层隔离并呈不对称的热传导特性。由于有限导热层的隔离作用,电热控制和环境干扰对激光管的热作用速度分别取决于电热控制层和干扰吸收层的热惯性大小。结构参数设计中使电热控制层的热惯性远小于干扰吸收层,则可在保证电热控制效率的同时降低环境干扰的作用速度,从而提高稳频系统的抗干扰性能。最后,建立基于非对称热结构的纵向塞曼激光热稳频系统,对其抗干扰特性进行验证。实验结果表明:在普通实验室条件下稳频系统的频率稳定度优于1.8×10-10,而在1m/s的持续气流扰动下其频率波动<1.5×10-9。 展开更多

关键词 非对称热结构 环境干扰 热稳频

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双模激光稳频的二阶相干度时谱法

9

作者 印建平 朱士群 +2 位作者 高伟建 黎永青 王育竹 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第S1期47-48,共2页

近年来,有关利用内脏He—Ne激光纵模偏振特性实现双模He—Ne激光器稳频稳幅的工作已有不少报道。诸如电热稳频法、水冷稳频法、风冷稳频法和激光等离子体温控稳频法。由于谐振腔的位相各向异性和振荡模式偏振方向的竞争效应及其温度漂... 近年来,有关利用内脏He—Ne激光纵模偏振特性实现双模He—Ne激光器稳频稳幅的工作已有不少报道。诸如电热稳频法、水冷稳频法、风冷稳频法和激光等离子体温控稳频法。由于谐振腔的位相各向异性和振荡模式偏振方向的竞争效应及其温度漂移对双模偏振特性的影响,使得内脏He—Ne激光的双模呈现出相当复杂的随机偏振特性,从而使得长时频稳性、再现性和功率稳定性以及抗环境干扰能力不易做得更高,甚至失效。 展开更多

关键词 双模激光 相干度 偏振特性 热稳频 He一Ne激光 激光等离子体 He—Ne激光器 频率调谐 功率稳定性 温度漂移

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双纵模He-Ne激光单模干涉在大尺寸测量中的研究

10

作者 吴斌 喻洪平 莫莉 《中国测试》 CAS 2010年第5期12-14,共3页

采用双纵模热稳频He-Ne激光作为光源,其拍波波长作为测量大尺寸的基准,可实现大尺寸零件的精密测量。在前期研究的基础上利用其两个单模干涉实现整数倍拍波波长被测长度的确定,解决了该段长度测量精度难题,并利用激光单模干涉实现不足... 采用双纵模热稳频He-Ne激光作为光源,其拍波波长作为测量大尺寸的基准,可实现大尺寸零件的精密测量。在前期研究的基础上利用其两个单模干涉实现整数倍拍波波长被测长度的确定,解决了该段长度测量精度难题,并利用激光单模干涉实现不足一个拍波波长长度的测量。该方法可实现对大尺寸工件几何尺寸的现场测量,并具有较高的精度。 展开更多

关键词 大尺寸 热稳频 拍波波长 单模干涉

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高精度高测速双纵模热稳频激光干涉仪研究 被引量：2

11

作者 周秀云 张涛 程玉华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期451-454,共4页

现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求。为此该文采用长度为206mm、频差约728MHz的普通全内腔He-Ne热稳频激光器为光源,外加带有高频振荡器形成... 现代机械工业的发展使得数控机床和三坐标测量机等的运行速度已经达到1000mm/s,而目前商用外差干涉仪的测量速度不能满足这一要求。为此该文采用长度为206mm、频差约728MHz的普通全内腔He-Ne热稳频激光器为光源,外加带有高频振荡器形成的交流信号进行脉冲计数的信号处理电路,构成高精度高速双纵模热稳频激光干涉仪。通过实验对干涉仪的测量速度和精度进行了验证,其精度达到0.1μm/800mm。实验证明,该干涉仪可以对速度为1000mm/s的运动物体进行位移和速度测量。 展开更多

关键词 双频激光干涉仪:频差:高精度高测速 热稳频激光器

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激光热稳频光源的自适应控制 被引量：2

12

作者 王雅萍 朱目成 《兵工自动化》 2003年第5期47-49,共3页

双纵模激光源预测控制利用热稳频系统在预热过程的特征自组织建模,并引入自适应改进模型误差。建模采用非参数化,预热平衡后,由8098给出加热或散热阶跃控制信号,经噪声处理得其阶跃响应曲线,以自组织预测控制算法实现激光器的双纵模热... 双纵模激光源预测控制利用热稳频系统在预热过程的特征自组织建模,并引入自适应改进模型误差。建模采用非参数化,预热平衡后,由8098给出加热或散热阶跃控制信号,经噪声处理得其阶跃响应曲线,以自组织预测控制算法实现激光器的双纵模热稳频。自适应采用间接算法,即在稳频过程以系统施加的控制量及控制结果,通过最小二乘法不断估计系统模型,按一定学习速度改进模型,得到较完善的控制效果。 展开更多

关键词 模型预测控制 自组织控制 自适应算法 双纵模热稳频 激光器 激光干涉仪

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偏振光在精密测量中的应用 被引量：1

13

作者 黄绍怡 薛梅 《工具技术》 2010年第12期95-96,共2页

激光具有优良的方向性、相干性和高亮度等特点,广泛应用于各个领域。本文详细阐述了利用商用He-Ne激光器热稳频技术的单、双频激光干涉仪中偏振光的运行机理。

关键词 偏振光 横波 HE-NE激光器 热稳频技术 激光干涉仪

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基于双纵模热稳频激光源的6D激光测量系统 被引量：1

14

作者 李阳 吴振林 +1 位作者 李辉 张涛 《中国测试》 CAS 2009年第2期93-95,共3页

针对目前数控设备无法实现高速及多参数同时测量的问题,以双纵模热稳频激光源为基础,自主研发了高速6D激光测量系统,不仅允许测速高(可达1.3m/s以上),而且解决了现有5D/6D激光干涉仪未能有效解决的高精度测量滚转角的问题,具有很好的推... 针对目前数控设备无法实现高速及多参数同时测量的问题,以双纵模热稳频激光源为基础,自主研发了高速6D激光测量系统,不仅允许测速高(可达1.3m/s以上),而且解决了现有5D/6D激光干涉仪未能有效解决的高精度测量滚转角的问题,具有很好的推广应用价值。 展开更多

关键词 多参数 高测速 双纵模热稳频激光源 滚转角

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激光器结构与设计

15

《中国光学》 EI CAS 1999年第6期20-20,共1页

TN245 99063628双纵模激光热稳频光源=Thermal frequency—sta-bilizing light source for double longitudinalmode laser[刊,中]/李文杰,周肇飞,晋崇九(四川大学测控系.四川,成都(610065))∥光电工程.—1998,25(6).—94—97介绍一种... TN245 99063628双纵模激光热稳频光源=Thermal frequency—sta-bilizing light source for double longitudinalmode laser[刊,中]/李文杰,周肇飞,晋崇九(四川大学测控系.四川,成都(610065))∥光电工程.—1998,25(6).—94—97介绍一种双纵模激光器的稳频装置原理及其电源电路。对稳频机理进行了理论分析。 展开更多

关键词 稳频激光器 双纵模 热稳频 稳频装置 电源电路 理论分析 装置原理 光电工程 四川 光源

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He-Ne激光稳频技术现状与发展

16

作者 钟亮 周肇飞 黄伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期94-94,共1页

激光波长在测量方面的广泛应用决定了激光器输出频率的重要程度。文中分析了各种影响 He-Ne激光光源频率稳定性的因素,如温度变化、机械振动以及磁场影响等。还介绍了目前常见的三种稳频技术:蓝姆凹陷稳频法、饱和吸收稳频法和塞曼效应... 激光波长在测量方面的广泛应用决定了激光器输出频率的重要程度。文中分析了各种影响 He-Ne激光光源频率稳定性的因素,如温度变化、机械振动以及磁场影响等。还介绍了目前常见的三种稳频技术:蓝姆凹陷稳频法、饱和吸收稳频法和塞曼效应稳频原理。并分析了这些技术各自的优缺点。着重介绍了热稳频法。较之前三种方法,热稳频法的系统结构简单、抗干扰能力强,因此得到了更广泛的应用。最后展望了稳频技术的新发展,即通过检测频率获得误差信号的拍频稳频技术。 展开更多

关键词 激光技术 激光稳频技术 热稳频 拍频稳频

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