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[导读]锁相环三个参数分析

锁相环的五个性能指标

这个需要在你原来的模块上,加入一个分频器,使得输出频率小于35MHz即可。

按这个结构中的蓝色框图进行建模。

最后两激光器输出频率稳定值为100MHz。

我这里对输出的两个激光的数据做了FFT分析,分析表明,都调整的为100MHz了,

下侧激光器输出的调谐系数为60MHz/mA;可调谐

这个就是修改K0的值即可。已在原来的模型中修改了。

提供传递函数与PID参数两种表达形式的函数,以及设计思路,方便自己调试。

传递函数推导如下:

传递函数的,这里等效为环路滤波器,

首先看环路滤波器的基本原理,

根据论文基本原理,其等效的传递函数为:


锁相环的五个性能指标

那么,这里就是计算两个参数tao1和tao2了,

根据论文的原理可知,参数的计算方式如所示:


锁相环的五个性能指标

然后,在工程上,对于这两个参数,一般直接采用尝试的方式,来择优算子,因为上述公式中的参数实际和理论相差较大的,理论计算的值,实际也不会不太一样,

这里经过测试,选择的参数为:

PID 控制器由比例单元( P )、积分单元( I )和微分单元( D )组成。其输入 e (t) 与输出 u (t) 的关系为公式3.1:


锁相环的五个性能指标

其中为比例调节系数,其主要作用是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例系数大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。

其中为积分调节系数,其主要作用是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一个常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。

其中为微分调节系数,其主要作用是反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节

作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节,对系统抗干扰不利。此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器。

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