锁相环三个参数分析

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。

锁相环三个参数分析_第1张图片

按这个结构中的蓝色框图进行建模。

  1. 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,

 

  1. 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。

 

  1. 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:

 

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:

 

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

锁相环三个参数分析_第2张图片

 

    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TiTi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PDPID控制器。

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