北京航空航天大学;合肥国家实验室翟跃阳获国家专利权
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龙图腾网获悉北京航空航天大学;合肥国家实验室申请的专利基于自适应PID控制算法的法布里-珀罗腔驱动方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119726346B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411742933.8,技术领域涉及:H01S3/137;该发明授权基于自适应PID控制算法的法布里-珀罗腔驱动方法是由翟跃阳;杨健琦;曹乾;岳子骞;刘颖;唐钧剑设计研发完成,并于2024-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于自适应PID控制算法的法布里-珀罗腔驱动方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于自适应PID控制算法的法布里‑珀罗腔驱动方法,涉及法布里‑珀罗腔的设计及应用领域,通过自适应PID控制方法整定PID控制参数实时调整直流电压的值,实现对法布里‑珀罗腔腔长的闭环控制,将法布里‑珀罗腔持续稳定地锁定到一束经原子能级锁定后的稳频激光。本发明提供的一种基于自适应PID控制算法的法布里‑珀罗腔驱动方法,根据透射光功率变化作为反馈信号,调整控制器参数设置,用控制器参数设计算法实现腔长自适应控制调整,最终实现对法布里‑珀罗腔腔长的闭环控制,提高法布里‑珀罗腔驱动电路的快速性、准确性和稳定性,实现对法布里‑珀罗腔的长时间高稳定锁定,满足一些需要锁腔的应用场景。
本发明授权基于自适应PID控制算法的法布里-珀罗腔驱动方法在权利要求书中公布了:1.一种基于自适应PID控制算法的法布里-珀罗腔驱动方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,在与法布里-珀罗腔的压电陶瓷端和激光透射端分别连接的包含自适应PID控制算法的法布里-珀罗腔驱动装置中初始化自适应PID控制参数Kk,Kk=[KPk、KIk、KDk],k是序号数,KPk是比例参数,KIk是积分参数,KDk是微分参数,定义法布里-珀罗腔锁腔系统的确定性线性模型参数a1、a2、b0、b1; 步骤2,在法布里-珀罗腔驱动装置中关闭加法器电路中的三角波信号通路,将PID控制信号通路、调制波信号通路和直流偏置电压信号通路打开,通过上位机打开法布里-珀罗腔驱动装置的锁腔模式,让法布里-珀罗腔锁腔系统进入控制周期; 步骤3,判断法布里-珀罗腔锁腔系统是否进入控制周期,如果是,则法布里-珀罗腔驱动装置进入锁腔模式,进入步骤4,如果否,则等待上位机发送进入控制周期的指令; 步骤4,在法布里-珀罗腔驱动装置中采集锁相放大器的反馈信号数据yk并设定参考输入wk; 步骤5,定义数据向量φk和控制器参数向量θ; 步骤6,采用递推最小二乘法估计参数和 步骤7,建立闭环特征多项式Tz-1; 步骤8,求解新的控制器参数uk; 步骤9,根据uk,PID控制器将误差信号转换成为控制信号对压电陶瓷进行控制,修正法布里-珀罗腔的腔长后返回步骤3。
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