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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开了一种基于系统辨识与模糊PID控制方案的PDH频率跟踪方法。包括，获取基于光纤谐振腔构建的PDH系统的频率跟踪误差信号，并对该信号进行处理，提取反映激光器频率和谐振腔谐振频率的误差信号；进一步基于系统辨识理论，以该误差线性区间内的信号作为输出，以激光器PZT的输入电压信号为输入，对由激光器PZT和以谐振腔、带通滤波器、混频器、低通滤波器组成的鉴频系统这两部分一起构成的被控模块进行系统辨识，获取该模块的传递函数；基于该系统辨识结果，以该模块作为被控模块，以可以使误差信号为0的PZT控制电压信号为理论输入，搭建新型PDH频率跟踪系统；结合模糊PID控制方案，通过合理设计隶属度函数以及模糊规则，对该新型PDH频率跟踪系统的PID参数进行优化整定。本发明可以解决传统PDH方案中控制模块传递函数不易得到引起的跟踪精度低，长期稳定性差的问题。

主权项：1.基于系统辨识与模糊PID控制方案的新型PDH频率跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：1基于激光器、电光调制器、光纤谐振腔、光电探测器、可编程逻辑门阵列FPGA、PID控制模块、PZT执行机构搭建PDH频率跟踪系统，其中谐振腔、光电探测器、以及基于FPGA搭建的数据处理模块将光信号转换为电信号，共同组成了鉴频模块；获取基于光纤谐振腔构建的PDH系统的频率跟踪误差信号，并对该信号进行处理，提取反映激光器频率和谐振腔谐振频率的误差信号。2确定需要进行系统辨识的被控模块的构成以及系统辨识的输入输出信号，具体为利用步骤1获取的误差线性区间内的信号为系统辨识的输出信号，以激光器PZT的输入电压信号为输入，对由激光器PZT和鉴频模块构成的整体进行系统辨识。3基于系统辨识理论，结合先验知识确定需要分析系统的阶次，以及是否包含延迟时间，以该系统辨识的最优结果作为该模块的传递函数。4根据步骤3得到的系统辨识结果，以该结果为被控模块，以可以使误差信号为0的PZT控制电压信号为理论输入，结合传统PID控制方案，构建新型PDH频率跟踪系统。5结合模糊控制理论，通过对输入输出信号进行模糊化、制定模糊规则、解模糊化，完成对步骤4中传统PID参数进行模糊优化整定，优化PDH频率跟踪系统的性能，完成高精度PDH频率跟踪系统搭建。

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百度查询： 哈尔滨工业大学 基于系统辨识与模糊PID控制方案的新型PDH频率跟踪方法