电光调制器偏置电压控制算法的研究

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1、学号：S13040454硕士学位论文研究生姓名：翟慎思学科、专业：控制科学与工程二○一六年三月分类号：TP23密级：可公开UDC：621.3编号：电光调制器偏置电压控制算法的研究ResearchonBiasVoltageControlAlgorithmoftheElectro-opticModulator学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：控制科学与工程（0811）研究方向：检测技术与过程控制申请学位级别：工学硕士指导教师：李洪祚教授研究生：翟慎思论文起止时间：2014.9—2015.11IIIII电光调制器偏置电压控制算法的

2、研究摘要如今，电光调制技术在光通信领域中应用广泛。电光调制器是用来完成将电信号加载于光这一过程的设备,它是基于电光效应原理工作的。电光调制器在调制信号时，其直流偏置电压的设定决定了其静态工作点。控制调制器工作在理想的工作点，才能保证信号不失真，完成线性调制。本文根据电光调制器的工作原理和工作时的要求，分析了工作点和偏置电压设定之间的关系，并且通过建立自动控制系统来实现对偏置电压的控制。着重分析了几种常见控制算法的特性，针对系统受到干扰时工作点的漂移和调制器控制中参量的特点，提出了不断处理偏差量实现控制偏压改进的逐次递推、分程逐次递推的自适应PID的控制算法

3、。并分析了控制算法在调节过程中各个状态量转换关系。建立实验环境对算法进行验证。对比未加偏置控制算法和使用不同的控制算法控制透过率的结果。相比之下，逐次递推和分程逐次递推的自适应PID算法对稳定被控量起到了效果。其中，分程逐次递推的算法效果更好，可以在工作点产生漂移时，稳定其透过率值并保持工作点处于线性区中点。关键词：电光调制器,偏置电压,静态工作点,控制算法IResearchonBiasVoltageControlAlgorithmoftheElectro-opticModulatorABSTRACTNowadays,modulationtechnique

4、iswidelyusedinthefieldofopticalcommunication.Theelectro-opticmodulatorisusedintheprocessofopticalcommunication.Itisbasedonmodulationtechnique.Thebiasvoltageoftheelectro-opticmodulator,decidesitsworkingpoint.Tomakethemodulationsignalworkingwithoutdistortion,andcompletethelinearmodu

5、lation,theworkingpointshouldbeontheidealpoint.Thethemeisbasedontheworkingtheoryandrequestoftheelectro-opticmodulator.Analysistherelationshipbetweenthebiasvoltageandworkingpoint,establishaautomaticcontrolsystemtocontrolthebiasvoltage.Focusontheanalysisoffeaturesofseveralcontrolalgo

6、rithms.Accordingtoexternaldisturbances,thechangeofparametersofthemodulatorandworkingpointdrift,thethemeputsforwardsuccessiverecursionandsubsection-successiverecursionadaptionPIDalgorithmtocontrolthebiasvoltagethroughconstantlyerrortesting.Thenanalysisthechangeofstatesinthealgorith

7、m.Then,establishtheexperimentenvironment,useprogramstodesignthealgorithm.Contrastthesystemwiththealgorithmandwithoutthealgorithm.Analysisthechangeofpenetrationrateindifferentexperiments.Thedataofexperimentsillustratethatthesuccessiverecursionandthesubsection-successivealgorithmsar

8、eeffective.Thesubsection-successi