【摘 要】
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随着光纤通信技术的飞速发展,光纤通信系统接口光收发模块应用越来越广泛,其工作性能和稳定性直接影响到整个光纤通信系统的性能。尤其是应用在机载光纤通道交换机的阵列光收
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随着光纤通信技术的飞速发展,光纤通信系统接口光收发模块应用越来越广泛,其工作性能和稳定性直接影响到整个光纤通信系统的性能。尤其是应用在机载光纤通道交换机的阵列光收发模块,恶劣的温度环境对其工作性能有很大的不良影响,因此对阵列光收发模块进行多点温度控制,使其在恶劣的温度环境下正常稳定的工作,有很强的实用价值。比例积分微分(PID)控制以其结构简单、可靠性高和鲁棒性好等优点,被广泛应用于自动控制系统。随着自动控制理论的发展,智能控制得到越来越广泛的研究和应用,将PID控制和模糊控制相结合,使系统既具有模糊控制适应性强、控制灵活的优点,又具有PID控制高精度的优点,对非线性、复杂控制系统具有良好的控制效果。本论文结合PID控制算法和模糊控制理论设计了PID控制器的参数整定规则,提出一种新型的基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的参数自整定模糊-PID阵列光收发模块温度控制系统。系统的具体实现分为硬件设计和软件设计两部分。硬件方面,采用铂电阻和半导体制冷器作为温度传感器和温度控制器,根据器件特性设计了温度探测电路和温度控制电路,将数据采集转换和处理等所有功能模块集成在一块印制电路板(PCB)上,主要包括:A/D转换模块,D/A转换模块和FPGA控制处理模块等。软件方面,应用Verilog硬件语言实现了对A/D和D/A转换芯片的接口控制,并设计出控制算法模块,实现了对采集数据的模糊-PID控制处理。最后,搭建了多点温度控制系统的实验平台,进行了实验验证,取得了比较满意的结果。
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