基于无线激光通信对准数学模型进行PID调参的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无线激光通信对准数学模型进行PID调参的方法，首先建立无线激光通信对准系统的数学模型，数学模型的传递函数包括四个部分：压电陶瓷偏转镜电压控制信号的传递函数、单个压电陶瓷的传递函数、压电陶瓷偏转镜的传递函数、压电陶瓷偏转镜角度控制的传递函数；建立无线激光通信对准系统的数学模型后，利用matlab软件的simulink仿真系统对无线激光通信对准的PID控制算法进行仿真，对无线激光通信对准的PID控制算法进行快速调参以及验证其控制效果，避免对真实仪器造成损坏。坏。坏。

【技术实现步骤摘要】
基于无线激光通信对准数学模型进行PID调参的方法


[0001]本专利技术属于激光通信控制以及虚拟仪器等
，具体涉及一种基于无线激光通信对准数学模型进行PID调参的方法。

技术介绍

[0002]无线激光通信(Wireless Laser Communication，WLC)是无需光纤作为传输媒介而以激光作为载体，在自由空间中传输数据的通信方式。WLC结合了微波通信和光纤通信的优点，具有数据传输速率高、通信容量大、可利用的通信频带宽、抗干扰能力强、保密性高、设备尺寸小成本低等优点。建立稳定的无线激光通信链路的前提是通信的发射端与接收端收发视轴保持对准。然而激光具有光束窄，方向性强等特点，并且在激光传输的过程中极易受到折射率起伏的影响，从而导致接收端出现光斑抖动等现象发生，造成通信过程的不稳定情况发生。因此就需要一种激光对准与追踪机制来建立一条精确、稳定的通信链路，这是无线激光通信能够正常运行的前提。
[0003]PID控制算法在控制领域中得到了广泛的应用，通过调节PID控制器的三个参数，即比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线激光通信对准数学模型进行PID调参的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立无线激光通信对准系统的数学模型；数学模型的传递函数包括四个部分：压电陶瓷偏转镜电压控制信号的传递函数、单个压电陶瓷的传递函数、压电陶瓷偏转镜的传递函数、压电陶瓷偏转镜角度控制的传递函数；1.1，所述压电陶瓷偏转镜电压控制信号的传递函数为：G1(s)＝K1其中K1为电压放大倍数；1.2，所述单个压电陶瓷的传递函数为：其中ΔX为位移变化量(μm)，ΔU
c
为电压变化量(V)，K2为电压位移转换系数(μm/V)，T2为时间常数；1.3，根据压电陶瓷偏转镜的结构及工作原理，将压电陶瓷偏转镜同一个轴的两个压电陶瓷等效为一个RLC网络电路；根据环路电压定律和节点电流定律可得：对上式进行拉普拉斯变换得到压电陶瓷偏转镜的传递函数：1.4，压电陶瓷偏转镜角度控制的传递函数为：其中ΔU为四象限光电探测器电压变化量(V)，ΔΘ为压电陶瓷偏转镜角度偏转变化量(mrad)，K4为压电角度转换系数，T4为时间常数；综上，无线激光通信对准系统的传递函数为：G(s)＝G1(s)G2(s)G3(s)G4(s)。步骤2，建立无线激光通信对准系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，赵宇欣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：