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《干涉型光纖傳感器相位的復(fù)合控制閉環(huán)解調(diào)方法的研究 (1)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:密級:UDC:編號:工學(xué)碩士學(xué)位論文干涉型光纖傳感器相位的復(fù)合控制閉環(huán)解調(diào)方法的研究碩士研究生:廖為桂指導(dǎo)教師:溫強(qiáng)副教授學(xué)科、專業(yè):光學(xué)工程論文主審人:耿濤教授哈爾濱工程大學(xué)2018年3月分類號:密級:UDC:編號:工學(xué)碩士學(xué)位論文干涉型光纖傳感器相位的復(fù)合控制閉環(huán)解調(diào)方法的研究碩士研究生:廖為桂指導(dǎo)教師:溫強(qiáng)副教授學(xué)位級別:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):光學(xué)工程所在單位:理學(xué)院論文提交日期:2018年1月論文答辯日期:2018年3月學(xué)位授予單位:哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADisser
2、tationfortheDegreeofM.EngAResearchofOpticFiberInterferometerSensorPhaseHybridControlDemodulationSchemeCandidate:LiaoWeiguiSupervisor:A.Prof.WenQiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamina
3、tion:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:本論文的所有工作,是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,由作者本人獨立完成的。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出,并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者(簽字):日期:年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完
4、全了解學(xué)校保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定,即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文,可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個月后□解密后)由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、
5、匯編等。作者(簽字):導(dǎo)師(簽字):日期:年月日年月日摘要本文研究了具有復(fù)合控制結(jié)構(gòu)的干涉型光纖傳感器的相位閉環(huán)解調(diào)方法。干涉型光纖傳感器是一種利用干涉測量技術(shù)把外界待測量的變化轉(zhuǎn)化為干涉光相位變化的傳感器。與傳統(tǒng)的電學(xué)傳感器相比,光纖振動傳感器具有靈敏度高、動態(tài)范圍大等諸多優(yōu)點,因此在航天、航空及航海等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本文在原來的相位生成載波(PGC)調(diào)制解調(diào)技術(shù)上引入閉環(huán)控制結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,為了提高系統(tǒng)跟蹤帶寬,在反饋閉環(huán)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上又引入了前饋控制結(jié)構(gòu),提出了基于PGC的干涉型光纖傳感器復(fù)合控制相
6、位解調(diào)方案。本文首先介紹了光纖傳感器的發(fā)展概況和經(jīng)典的相位解調(diào)方法,詳細(xì)地說明了馬赫曾德光纖傳感器的工作原理和PGC解調(diào)算法的原理,對比了PGC-DCM和PGC-Arctan兩種方法的異同。為了解決傳統(tǒng)PGC解調(diào)方法易受調(diào)制深度漂移影響的問題,本文以馬赫曾德光纖傳感器為基礎(chǔ),結(jié)合閉環(huán)控制理論,構(gòu)成了復(fù)合控制閉環(huán)解調(diào)系統(tǒng),并設(shè)計了相應(yīng)的光纖傳感器結(jié)構(gòu)。然后,基于Simulink平臺,對傳感系統(tǒng)的各個模塊進(jìn)行了建模,完成控制器參數(shù)校正等模型建立工作,對控制系統(tǒng)進(jìn)行了時域分析和頻域分析。最后,在調(diào)制深度漂移的情況下,仿真實驗
7、證明了閉環(huán)解調(diào)系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性。另外,對單閉環(huán)和復(fù)合控制閉環(huán)解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行對比仿真實驗,仿真結(jié)果顯示了復(fù)合控制閉環(huán)解調(diào)方案具有更高的測量帶寬。仿真實驗驗證了本課題的理論猜想,并證明了本課題提出的光纖傳感器相位解調(diào)方案的優(yōu)勢及可行性。關(guān)鍵詞:光纖傳感器;相位生成載波;閉環(huán)解調(diào);復(fù)合控制ABSTRACTThispaperhadcompletedaresearchaboutthedemodulationalgorithmoffiberopticinterferometersensorwithhybridcontrolstr
8、ucture.Fiberopticinterferometersensorisakindofphasemodulatedsensorwhichtransfersthemeasureofenvironmentphysicalquantitiesintointerferometerlightphasevariation.Compare