马小雨(河南工程学院 计算机学院， 郑州 451191)

基于自适应遗传算法的DFB激光器模糊PID温控系统*

马小雨
(河南工程学院 计算机学院， 郑州 451191)

针对传统的PID控制算法很难准确控制DFB激光器温度的问题，提出并设计了一种基于模糊PID控制和自适应遗传算法的新型DFB温度控制系统.该控制系统由硬件和软件两部分构成，在硬件设备上以单片机作为控制系统的处理器，以铂电阻和热电冷却器分别作为控制系统的敏感器和执行器；在控制算法上利用自适应遗传算法来优化模糊PID的自整定规则.结果表明，该系统能够实现DFB激光器在5～65 ℃温度范围内的有效控制，控制误差和超调量分别低于0.002 3 ℃和10%，具有较好的应用前景.

DFB激光器； 模糊PID控制； 自适应遗传算法； 温度控制； 自整定； 优化； 非线性； 延迟性

DFB激光器具有单色性、质量轻和效率高等优点，能够广泛应用在甲烷和一氧化碳等有害气体的检测上，但是它的检测性能受温度影响较大[1-3].因此，为了确保有害气体检测的准确度，必须严格控制DFB激光器的工作温度，使其保持恒温状态.

国内外有很多学者都对DFB激光器的高精度温度控制问题进行了研究.文献[4]设计了基于BP神经网络和数字增量式PID的DFB恒温控制系统，仿真实验结果指出精度和温控范围分别为±0.05 ℃和5～65 ℃；文献[5]采用FPGA作为核心处理单元，采用传统PID算法对系统温度进行实时控制，温控范围为10～50 ℃，精度为±0.03 ℃；文献[6]设计的温控系统采用微型控制器和数字离散化的Ziegler-Nichol控制算法，调节范围为5～60 ℃，精度仅为±0.05 ℃；……