四川省科技創(chuàng)新苗子工程

資助項目申請書

申請人:

在讀(或所在孵化園)單位:

西南科技大學(xué)郵政編碼：

621010電

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申請日期：

2012-08-28

四川省科技創(chuàng)新苗子工程指導(dǎo)委員會二○一○年制

填報說明填寫申請書前，請先查閱《四川省科技創(chuàng)新苗子工程實施暫行辦法》和《四川省科技創(chuàng)新苗子工程指南》。申請書各項內(nèi)容須實事求是，表達(dá)明確。外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)的縮寫詞，須注明全稱。申請書在A4紙上用5號宋體打印，上邊距30mm，下邊距20mm，左邊距25mm，右邊距20mm，統(tǒng)一標(biāo)明頁碼，從網(wǎng)上將文件電子版提交給四川省科技創(chuàng)新苗子工程辦公室，用于初選。經(jīng)初選合格后由在讀單位審核簽署意見并加蓋公章，報送四川省科技創(chuàng)新苗子工程辦公室一式三份。如內(nèi)容填寫不下，請另加附頁。如有其他反映申請人情況的材料可以用附件形式同時呈報。附件材料版面應(yīng)與申請書相同。申請書格式可登陸下載。填好的申請書從網(wǎng)上提交。

項目名稱激光二極管跟蹤誤差近似三維模糊控制與優(yōu)化按項目指南分類編號計算機(jī)與醫(yī)學(xué)、材料、環(huán)境等的交叉技術(shù)研究與應(yīng)用項目負(fù)責(zé)人姓

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在讀單位（或所在孵化園）西南科技大學(xué)

專業(yè)

在讀身份（或已取得的學(xué)歷）學(xué)士通信地址

郵政編碼621010聯(lián)系電話

電子郵箱項目組成員姓名性別年齡在讀單位（或工作單位）及身份吳林男21西南科技大學(xué)在讀本科生余芳女20西南科技大學(xué)在讀本科生張寧女21西南科技大學(xué)在讀本科生謝立果男20西南科技大學(xué)在讀本科生楊桃男21西南科技大學(xué)在讀本科生張富華男20西南科技大學(xué)在讀本科生王蘋女20西南科技大學(xué)在讀本科生

1、項目主要內(nèi)容、工作計劃、資金使用計劃概要：1、項目主要內(nèi)容：項目針對當(dāng)前激光二極管跟蹤誤差控制的特點，利用模糊控制原理，提出近似三維模糊控制優(yōu)化算法實現(xiàn)PID控制參數(shù)理論推導(dǎo)，在微控制器中實現(xiàn)溫度控制的PID算法，并對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定。項目對激光二極管的溫度采集進(jìn)行設(shè)計，利用PC機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過單片機(jī)，對激光二極管的溫度進(jìn)行控制。項目采用統(tǒng)計學(xué)原理，通過連續(xù)多次測量，對數(shù)據(jù)綜合分析處理，得出相應(yīng)的PID控制參數(shù)，為激光器提供有理論依據(jù)的控制輸入量，實現(xiàn)跟蹤誤差高精度、低代價控制。項目通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，成果可廣泛應(yīng)用于激光二極管的跟蹤誤差控制。主要內(nèi)容包括：激光二極管溫度電阻關(guān)系數(shù)據(jù)的采集。對采集到的溫度電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到擬合曲線。模糊控制的優(yōu)化以獲取PID控制參數(shù)：1）在傳統(tǒng)二維模糊控制基礎(chǔ)上增加對第三維模糊語言變量的近似考慮；

2）在保證控制精度的前提下將每維模糊語言變量的論域縮小。進(jìn)行PID控制，在模糊推理完成之后，得到PID的三個參數(shù)，在微控制器中實現(xiàn)溫度控制的PID算法，并對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定，結(jié)合調(diào)試經(jīng)驗，最終獲取響應(yīng)速度快，超調(diào)量小，震蕩小的參數(shù)。2、工作計劃：2025.09-2026.12

完成系統(tǒng)需求分析、詳細(xì)設(shè)計2025.01-2026.02

邀請相關(guān)專家對系統(tǒng)模型進(jìn)行初步驗證2025.02-2026.04

完成系統(tǒng)功能的具體實現(xiàn)2025.05-2026.06

系統(tǒng)測試及完善工作2025.07-2026.08

撰寫結(jié)題材料，準(zhǔn)備結(jié)題3、資金使用計劃：①實驗設(shè)備、耗能、文獻(xiàn)資料:1.8萬②樣機(jī)測試、調(diào)試費(fèi)：2.0萬③專利申請、論文版面費(fèi)：1.5萬④企業(yè)協(xié)作、勞務(wù)費(fèi)：2.9萬⑤差旅費(fèi)：0.8萬⑥專家驗證：1.0萬

2、國內(nèi)外現(xiàn)狀、項目意義、市場需求、創(chuàng)新點和特色：1、國內(nèi)外現(xiàn)狀：半導(dǎo)體激光器是成熟較早、進(jìn)展較快的一類激光器。它的應(yīng)用范圍覆蓋了整個光電子學(xué)領(lǐng)域，已成為當(dāng)今光電子科學(xué)的核心技術(shù)[1]。溫度對半導(dǎo)體激光器的特性有很大的影響，為了使半導(dǎo)體激光器輸出功率穩(wěn)定，必須對其溫度進(jìn)行高精度的控制。20世紀(jì)90年代中后期，隨著Internet的逐步普及，光纖通信整個領(lǐng)域呈現(xiàn)良好的增長勢頭[3-5]，從國外看，在生產(chǎn)激光器溫度控制器產(chǎn)品的公司中，處于領(lǐng)先水平的主要有：WAVELENGTH，THORLABS、IXLight、Mcshane、Linear、Technology等幾家公司。WAVELENGTH公司的恒溫控制器產(chǎn)品主要有MPT系列、HTC系列和FPT系列;THORLABS公司的TEC2000系列;IXLight公司的LDC3700C系列、LD5900系列;Mcshane公司的5C7系列等。在這些溫度控制器中以WAVELENGTH公司的MPT系列的恒溫控制器精度最高，穩(wěn)定性最好；RHM一4000系列輸出功率最高(達(dá)100W)。以IXLIGHT公司的LD3700系列功能最全面。THORLABS公司的TEC2000系列，MCSHANE公司5C7系列，在精度，穩(wěn)定性和功能等方面都比不上WAVELENGTH，IXLIGHT的各系列溫控器產(chǎn)品。核心產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)：溫度控制范圍在-99~150℃之間；短期穩(wěn)定性小于0.002℃；長期穩(wěn)定性小于0.005℃；半導(dǎo)體最大輸出電流可在-10從國內(nèi)看，生產(chǎn)專門用于激光器的溫度控制器較少，基本采用時間比例調(diào)節(jié)、固定參數(shù)PID調(diào)節(jié)等技術(shù)。溫州上通儀表有限公司的ST808系列智能溫度控制器采用模糊PID控制算法，中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所利用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20構(gòu)造大功率LD恒溫制冷系統(tǒng)，控制精度達(dá)到正負(fù)0.1℃與此同時國內(nèi)外的許多學(xué)校及研究所也在對此進(jìn)行研究及開發(fā)。布爾諾技術(shù)大學(xué)的Bobal，V.提出了一種新的算法是一個數(shù)字自整定的PID控制器?？刂破鲄?shù)的導(dǎo)出是在極點配置的方法的基礎(chǔ)上的。對于進(jìn)程模型，遞歸最小二乘的方法（RLSM）的的LD分解和定向遺忘與參數(shù)估計[6]。在1996年的UKACC國際會議上，Bobal,V.又闡述了多變量自校正溫度控制的熱分析儀[7]。中國工程物理研究院流體物理研究所江孝國等人采用PID控制技術(shù)，研制的LD用溫度控制系統(tǒng)，在18~25℃溫度范圍內(nèi)，控制的穩(wěn)定度在正負(fù)0.1攝氏度[8]；天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院周瑜等人采用熱敏電阻作為測溫元件，以半導(dǎo)體制冷器作為控溫執(zhí)行元件，利用高共模抑制比、高輸入阻抗的運(yùn)算放大器和模擬PID，研制了一種LD用高精度溫度控制儀，控制精度可達(dá)正負(fù)0.05℃[9]。中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所利用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20構(gòu)造大功率LD恒溫制冷系統(tǒng)，控溫精度達(dá)到正負(fù)0.1℃[10]；西安理工大學(xué)焦明星研究了一種基本微控制器的LD溫度控制系統(tǒng)，在10~40℃范圍內(nèi)，控溫穩(wěn)定度優(yōu)于0.2℃但當(dāng)前半導(dǎo)體激光二極管溫度控制的研究成果，從應(yīng)用激光器的溫度控制器角度來看，PID參數(shù)的設(shè)置基本以通過大量測試得出的經(jīng)驗值為主，不能通過一套規(guī)則的算法獲取參數(shù)值，且控溫范圍較窄，導(dǎo)致產(chǎn)品成本高，一定程度上制約了高性能、長距離光通信技術(shù)的發(fā)展。本項目提出利用近似三位模糊推理的方法實現(xiàn)激光器的溫度控制目標(biāo)，控制精度擬達(dá)到0.01℃國內(nèi)外相關(guān)專利參考：[1]跟蹤誤差檢測裝置,松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社,G11B7/09[2]跟蹤誤差信號產(chǎn)生裝置與產(chǎn)生方法,建興電子科技股份有限公司,G11B7/09G11B7/095[3]光學(xué)頭的跟蹤誤差檢測方法及光學(xué)頭裝置,夏普株式會社,G11B7/09[4]激光二極管控制裝置,領(lǐng)特德國有限公司,H01S5/042(2025.01)I參考文獻(xiàn)：[1]HUANGJie,XUBen,SHENWei-Min.Abipolartemperaturecontrollerwithhighprecisionforlaserdiode[J].ChineseJournalofQuantumElectronics2025,27(2)151～154.[2]WooZW,YuanCH,LinJJ.APIDtypefuzzycontrollerwithself-tuningscalingfactors,FuzzySetsandSystems,2000,115(3):321~326[3]MamdaniEH,Applicationsoffuzzyalgorithmsforsimpledynamicplant.ProceedingofIEE,1974,121(12):1585~1588[4]PetrovM,GanchevI,TanevaA.FuzzyPIDcontrolofnonlinearplants,intelligentceedingsof2025FirstInternationalIEEESymposium,2025,1:30~35[5]ButkiewiczBS.Systemwithhybridfuzzy-conventionalPIDcontroller,IEEEinternationalconferenceonSystems,Man,andCyberneticsof2000,5:3705~3709[6]TemperatureControlSystemforHigh-PowerPumpLaserBasedonPIDAlgorithm[7]Bobal,V.Self-tuningcontrollerfortemperaturecontrolofathermo-analyzer，第三屆IEEE會議1994年8月[8]Bobal,V.Multivariableself-tuningtemperaturecontrolofathermo-analyzer，UKACC國際會議1996年9[9]江孝國，祁雙喜，王偉。高精度半導(dǎo)體激光器自穩(wěn)溫控系統(tǒng)[J]。電子技術(shù)，2025,5；56—59[10]周瑜，丁永奎，倪文俊，半導(dǎo)體激光器的高精度溫控儀[J]，量子電子學(xué)報，2025,20（4）；431-4342、項目意義：隨著寬帶產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，激光通信在體現(xiàn)其無可比擬的優(yōu)勢的同時也遇到了一些技術(shù)上的難題，隨著中繼距離越來越長，通信速率越來越高，溫度已經(jīng)成為其性能瓶頸之一。激光二極管溫度的變化會導(dǎo)致閾值電流、輸出功率、輸出波長的變化，這些都將導(dǎo)致激光二極管壽命變短、電光轉(zhuǎn)換效率變低等后果，從而導(dǎo)致激光二極管的性能不穩(wěn)定。為了達(dá)到對激光二極管進(jìn)行溫度控制的目的，目前已有的比較成熟的手段是PID控制。但應(yīng)用上難以滿足下一代光通信高精度和低系統(tǒng)開銷的要求,因而針對這樣一種狀況，在PID控制基礎(chǔ)上大致有兩種方案可以解決：一個是增加三維模糊控制，此種方法需要對目標(biāo)熱源的溫度進(jìn)行實時的采集和一系列復(fù)雜的運(yùn)算，控制精度高，這類三維模糊控制器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、推理時間長因此系統(tǒng)的開銷較大；另一個就是增加二維模糊控制，此種方法能很好的降低系統(tǒng)開銷，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但是卻存在著系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍，控制精度不高的缺點。針對上述情況，項目依據(jù)模糊控制理論，提出了基于三維模糊語言變量E、EC、ECC的高精度跟蹤誤差控制模型，利用精密運(yùn)放AD620對測溫電路進(jìn)行重新構(gòu)建和利用最小二乘法對溫度電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合并且在窄域論下對第三維語言變量的近似模糊處理。采用這種新型方法，極大的提高了控制精度，同時顯著減小了時間復(fù)雜度，另外，對有效提高超高速率光通信模塊的魯棒性，具有十分重要的意義。最后，該系統(tǒng)依靠其技術(shù)含量高，性能可靠穩(wěn)定，成本低等優(yōu)點，在市場競爭中將處于非常有利的位置。綜上，項目跟蹤誤差控制模型與現(xiàn)有模型相比將具有控制精度高，系統(tǒng)開銷小，能對PID控制參數(shù)實現(xiàn)自整定，可有效提高超高速率光通信模塊的魯棒性等優(yōu)點。具有較強(qiáng)的理論研究價值和巨大的市場價值。3、市場需求：激光二極管由于具有體積小、重量輕、功率轉(zhuǎn)換效率高（最大可達(dá)50％），可以通過改變溫度、摻雜量、磁場、壓力等實現(xiàn)調(diào)諧和調(diào)制及使用壽命長、成本低、易于大量生產(chǎn)等特點，品種發(fā)展快、應(yīng)用范圍廣，市場前景廣闊。在今后幾年中，日本、北美和德國等將發(fā)展直接至用戶的光纖網(wǎng)絡(luò)，這會使激光二極管的需求量更大，對此類激光器要求價格更加低廉，傳輸速率中等，可在-40～＋85℃環(huán)境中工作，據(jù)預(yù)測，全球激光二極管需求量將在未來幾年穩(wěn)步增長，世界平均增速有望達(dá)到5%左右，而同期增長最快的地區(qū)會是中國，其平均增速高達(dá)10%。目前，激光二極管的應(yīng)用迅速延伸到三維立體游戲、智能界面，軍用雷達(dá)，激光全色顯示，智能自動駕駛、下一代光存儲等領(lǐng)域。同時激光二極管將會在激光核聚變、激光雷達(dá)、激光武器、光電對抗核激光材料加工等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為一種新型的簡便的高能激光器。未來我國激光二極管行業(yè)主要朝多功能化、高效率、耐久性等方向發(fā)展。開發(fā)低熱阻抗組件是激光二極管可靠由此可見，激光二極管的市場非常廣闊，這就必然導(dǎo)致激光二極管廠商之間的激烈競爭。市場要求成本更低，性能更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠，更耐用的產(chǎn)品。本研究項目是為降低激光二極管成本并提高激光二極管性能的穩(wěn)定性及耐用性而提出的解決方案。它能實現(xiàn)在降低系統(tǒng)開銷的情況下同時提高對激光二極管溫度控制的控制精度。因而，項目成果將具有更強(qiáng)的市場競爭力。4、創(chuàng)新點和特色：多點測溫：本項目提出了一種新的溫度采集模型，該模型在傳統(tǒng)的單點溫度采集方法上，在激光器周圍加上更多的溫度傳感器，以獲得更多的溫度變化數(shù)據(jù)，再將所有的溫度數(shù)據(jù)采取加權(quán)算法，得到最終的溫度。為溫度控制算法提供更精確的溫度反饋信息，達(dá)到更高的控制精度，使半導(dǎo)體激光器（LD）能夠更好地工作在恒溫的環(huán)境中。PID參數(shù)的獲?。篜ID參數(shù)的獲取是通過近似三維模糊控制手段獲取，而不僅僅是經(jīng)驗數(shù)據(jù)。近似第三維語言變量的加入：傳統(tǒng)的模糊控制手段分為二維模糊控制和三維模糊控制，但他們都有各自的弊端。二維模糊控制計算簡單，系統(tǒng)開銷小，但控制精度不高；三維模糊控制控制精度高，但計算復(fù)雜，系統(tǒng)開銷大。所以針對以上情況，本研究項目提出了一種新的模糊控制手段，即在傳統(tǒng)二維模糊控制基礎(chǔ)上，增加對第三維模糊語言變量的近似考慮，這樣就能在保證控制精度的前提下同時有效地降低系統(tǒng)開銷。窄域論：在模糊控制過程中，將每維模糊語言變量的論域縮小，降低了系統(tǒng)開銷的同時又不影響控制精度。3、項目內(nèi)容和方案（１）項目目標(biāo)、主要內(nèi)容、技術(shù)途徑、開發(fā)平臺、語言工具1、項目目標(biāo)①設(shè)計多點溫度采集電路，實現(xiàn)對激光二極管溫度的精確采集；②實現(xiàn)近似三維模糊語言變量的求解，并通過模糊推理得到PID控制的三個參數(shù)；③實現(xiàn)跟蹤誤差的控制與優(yōu)化，使激光二極管的溫度穩(wěn)定在0.01℃2、主要內(nèi)容溫度電阻關(guān)系數(shù)據(jù)的采集，為數(shù)據(jù)擬合提供足夠的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容包括激光二極管在常見的工作環(huán)境下（0℃到50數(shù)據(jù)擬合。對于溫度電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，并在數(shù)據(jù)擬合的方法選擇上，選擇擬合度最高的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；模糊控制的優(yōu)化以獲取PID控制參數(shù)：1）在傳統(tǒng)二維模糊控制基礎(chǔ)上增加對第三維模糊語言變量的近似考慮；2）在保證控制精度的前提下將每維語言變量的論域縮小。PID控制。本系統(tǒng)在模糊推理完成之后，利用語言變量和優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型可以求出PID的三個參數(shù)，利用理論得出的參數(shù)值，在微控制器中實現(xiàn)溫度控制的PID算法，觀測記錄激光二極管溫度的變化情況。根據(jù)應(yīng)用場合的不同，對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定，結(jié)合調(diào)試經(jīng)驗，最終獲取響應(yīng)速度快，超調(diào)量小，震蕩小的參數(shù)。3、技術(shù)途徑本次項目的設(shè)計目標(biāo)是在三維模糊控制的基礎(chǔ)上，得到PID控制參數(shù)，最終實現(xiàn)激光二極管的溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)總體的控制方框圖如圖1。圖SEQ圖\*ARABIC1系統(tǒng)總體控制框圖本項目需要考慮的因素主要包括低成本，高精度，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。為了完成本次系統(tǒng)的設(shè)計，在硬件系統(tǒng)的設(shè)計上，需要考慮到選用體積小，重量輕的原件實現(xiàn)系統(tǒng)的主控，同時兼顧散熱，電磁兼容性等問題。在軟件系統(tǒng)的設(shè)計上，應(yīng)該在實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，考慮軟件的可擴(kuò)展性和移植性，同時盡量在軟件上降低系統(tǒng)功耗，使系統(tǒng)長期工作在微功耗，高性能的環(huán)境中。本項目的技術(shù)途徑主要包括一下幾部分內(nèi)容：數(shù)據(jù)采集。激光二極管的溫度信號是本系統(tǒng)溫控的信號源，激光二極管溫度的測量和控制精度都與溫度的采集有關(guān)，因此準(zhǔn)確的溫度信號采集是十分重要的。溫度是非電量，溫度信號需要用溫度傳感器變成電信號后進(jìn)行采集，結(jié)合半導(dǎo)體激光器恒溫控制器的實際應(yīng)用要求，本系統(tǒng)采用靈敏度高，體積小，具有負(fù)溫度系數(shù)的NTC熱敏電阻，在應(yīng)用中通過NTC熱敏電阻本身因溫度變化而發(fā)生的電阻變化來感知溫度變化，利用測溫電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化。最終通過對電壓變化的記錄，就能較為準(zhǔn)確地知道被測物的溫度變化。為了更精確的測量溫度數(shù)據(jù)，在激光器周圍加上更多的溫度傳感器，再將所有的溫度數(shù)據(jù)采取加權(quán)算法，得到最終的溫度。半導(dǎo)體激光器（LD）模塊大致結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中包含有光電二極管（PD）、溫度傳感器（TS）、和半導(dǎo)體致冷器（TEC），這類激光器常采用14腳的蝶形封裝和14腳的DIP封裝。當(dāng)TEC與溫度傳感器加上一個恒溫控制電路時，即能解決因半導(dǎo)體激光器跟蹤誤差引起的一系列問題。本次系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集主要包括激光二極管在常見的工作環(huán)境下（0℃到50圖SEQ圖\*ARABIC2半導(dǎo)體激光器（LD）模塊數(shù)據(jù)擬合原理。由NTC熱敏電阻的特性曲線可知，其電阻與溫度是非線性關(guān)系，為了精確地將離散的溫度—電阻建立一一對應(yīng)關(guān)系，需通過數(shù)學(xué)方法將離散量進(jìn)行擬合，本設(shè)計參考過指數(shù)擬合、多項式擬合，以及最小二乘法擬合。本系統(tǒng)將采用上述方法中擬合度最高的方法用于最后的方法選擇。基于窄域論的近似三維模糊控制模型。本模型的主要作用是獲取PID控制的參數(shù)。所謂近似三維模糊控制，就是在傳統(tǒng)二維模糊控制的基礎(chǔ)上，增加對第三維模糊語言變量的近似考慮，這樣的方式綜合了傳統(tǒng)二維模糊控制系統(tǒng)開銷小，計算簡潔和傳統(tǒng)三維模糊控制精確度高的優(yōu)點。同時，該模型還用關(guān)聯(lián)到了窄域論，即在保證控制精度的前提下將第三維變量的論域縮小，減小計算復(fù)雜度。三維三維模糊控制器PID控制器EECECCOUT△Kp△Ti△Td圖3近似三維模糊控制模型PID控制。在計算機(jī)控制系中，計算機(jī)作為控制器，可以用程序簡單方便地實現(xiàn)數(shù)字式PID控制律，將參數(shù)調(diào)整到比較理想的效果。與連續(xù)PID控制相比，數(shù)字PID控制有其優(yōu)越性，由于計算機(jī)程序控制的靈活性，很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問題，經(jīng)修正而得到更為優(yōu)越的PID算法（PID的控制原理如圖3）。PID算法的全量算法公式： 對位置算式稍加變換，可以得到PID調(diào)節(jié)算法的另一種實用形式（增量算式）： T為比例采樣周期，為控制量的基值 e——測量值與給定值的偏差 ——微分時間 ——積分時間 ——調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)。其中：又叫調(diào)節(jié)器的比例帶圖4PID控制原理圖實際應(yīng)用中，可以根據(jù)受控對象的特性和控制的性能要求，靈活的采用不同的組合，構(gòu)成比例控制器，比例—積分控制器，比例—微分控制器，比例—積分—微分控制器。比例控制能夠迅速反映誤差，從而減小穩(wěn)態(tài)誤差。但是，比例控制不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。比例系數(shù)過大，會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分控制的作用是，只要系統(tǒng)有誤差存在，積分控制器就能不斷的積累，再消除控制量，以消除誤差。因而，只要給足夠的時間，積分控制器就能消除誤差，使系統(tǒng)誤差為零，最終消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。但是，積分作用太強(qiáng)會使系統(tǒng)超調(diào)變大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。微分作用可以減小超調(diào)量以及克服振蕩，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時加快動態(tài)響應(yīng)速度，減小調(diào)整時