专利名称：高功率脉冲激光能量控制系统和控制方法
技术领域：
本发明涉及高功率脉冲激光系统，特别是一种高功率脉冲激光能量控制系统和控制方法。
背景技术：
在控制理论和技术不断发展的今天，新产品、新理念和新技术层出不穷，他们不断的被加速器控制系统所采用。加速器控制系统涉及计算机技术、网络通信技术、电子学技术、数字信号处理和反馈技术、数据库技术、控制系统开发和集成技术等，因此加速器控制系统的建立是一项复杂的系统工程。自动控制系统由自动控制装置和被控制对象组成，被控对象的输出为被控量，需要严格加以控制，使其维持为一个固定值，或按照指定规律运行，控制装置是对被控对象实施控制作用的机构，最常见的控制方式是负反馈控制系统。反馈控制的原理即，通过控制装在对被控对象实施控制作用通过检测被控变量的反馈信息，用来不断修正被控变量与设定目标值的偏差，从而对被控对象实施控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高功率激光脉冲能量控制系统和控制方法，该装置利用以太网接口将能量计、步进电机与计算机相互通信，适用范围广，可扩展性好，并具有简单易调整、控制精密、结果准确等特点。本发明的技术解决方案如下:—种闻功率脉冲激光能量的控制系统，特征在于:该系统由闻功率脉冲激光、半波片、精密步进电机、脉冲能量计、取光镜、反射镜、计算机并通过以太网连接构成，上述装置位置关系如下:沿高功率脉冲激光的光路上依次是所述的半波片和取光镜，所述的半波片受所述的精密步进电机的驱动旋转，该精密步进电机的控制端与计算机输出端相连，在所述的取光镜的反射光方向设置所述的反射镜，在该反射镜的反射光方向是所述的脉冲能量计，该脉冲能量计的输出端与所述的计算机的输入端相连。利用上述高功率激光脉冲能量控制系统对高功率激光脉冲能量的控制方法，该方法包括下列步骤:①设置所述的高功率激光脉冲能量控制系统并开通工作，根据实际需求，在所述的计算机设定所述的高功率激光脉冲能量的预期目标能量值Gtl ；②计算机从所述的脉冲能量计读取当前脉冲能量值G1 ；③计算机计算当前脉冲能量值G1与目标能量值Gtl之间的能量差AG=(Gtl-G1)并控制步进电机转动:当AG > 0，电机向右调整，当AG <0，电机向左调整；④计算机从所述的脉冲能量计(6)读取当前脉冲能量值Gi;⑤比较当前脉冲能量值G11与目标能量值Gtl,当前脉冲能量值Gi与目标能量值Gtl不相等，则返回步骤③；当前脉冲能量值Gi与目标能量Gtl相等，进入步骤⑥；⑥调整结束。本发明的技术效果如下:本发明利用以太网接口将能量计，步进电机，与计算机软件相互通信，通过计算机远程控制步进电机的转动进而到达控制脉冲激光能量的目的。同时，通过能量计实时反馈调整后的脉冲能量，进而再次做出调整，形成闭环自动控制系统。本发明具有适用范围广、可扩展性好、调整简易、控制精密、结果准确等特点。
图1是本发明高功率脉冲激光能量控制系统结构示意图
具体实施例方式下面结合实例和附图对本发明做进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。先请参阅图1，图1是本发明高功率脉冲激光能量控制系统结构示意图。由图可知，本发明高功率脉冲激光能量控制系统由高功率脉冲激光1、半波片2、精密步进电机3、脉冲能量计6、取光镜4、反射镜5、计算机7并通过以太网连接构成，上述装置位置关系如下:沿高功率脉冲激光I的光路上依次是所述的半波片2和取光镜4，所述的半波片2受所述的精密步进电机3的驱动旋转，该精密步进电机3的控制端与计算机7输出端相连，在所述的取光镜4的反射光方向设置所述的反射镜5，在该反射镜5的反射光方向是所述的脉冲能量计6，该脉冲能量计6的输出端与所述的计算机7的输入端相连。利用上述高功率激光脉冲能量的控制系统对高功率激光脉冲能量的控制方法，特征在于该方法包括下列步骤:①设置所述的高功率激光脉冲能量的控制系统并开通工作，根据实际需求，在所述的计算机(7)设定所述的高功率激光脉冲能量的预期目标能量值Gtl;②计算机实时读取并且记录脉冲能量计的当前脉冲能量值G1 ；③计算机计算当前脉冲能量值G1与目标能量值Gtl之间的能量差AG=(Gtl-G1)并控制步进电机转动:AG > 0，电机向右调整，AG < 0，电机向左调整；④计算机从所述的脉冲能量计(6)读取调整后的脉冲能量值G1.;⑤比较调整后的脉冲能量值Gi与目标能量值Gtl,当该脉冲能量值Gi与目标能量值
G0不相等，则返回步骤③；当该脉冲能量值Gi与目标能量Gtl相等，进入步骤⑥；⑥调整结束。实验表明，本发明利用以太网接口将能量计，步进电机，与计算机软件相互通信，通过计算机远程控制步进电机的转动进而到达控制脉冲激光能量的目的。同时，通过能量计实时反馈调整后的脉冲能量，进而再次做出调整，形成闭环自动控制系统。本发明具有适用范围广、可扩展性好、调整简易、控制精密、结果准确等特点。
权利要求
1.一种闻功率脉冲激光能量的控制系统，特征在于:该系统由闻功率脉冲激光(I )、半波片(2)、精密步进电机(3)、脉冲能量计(6)、串口转以太网接口设备、取光镜(4)、反射镜(5)、计算机(7)并通过以太网连接构成，上述装置位置关系如下: 沿高功率脉冲激光(I)的光路上依次是所述的半波片(2)和取光镜(4)，所述的半波片(2)受所述的精密步进电机(3)的驱动旋转，该精密步进电机(3)的控制端与计算机(7)输出端相连，在所述的取光镜(4)的反射光方向设置所述的反射镜(5)，在该反射镜(5)的反射光方向是所述的脉冲能量计￠)，该脉冲能量计(6)的输出端与所述的计算机(7)的输入端相连。
2.用权利要求1所述的高功率激光脉冲能量的控制系统对高功率激光脉冲能量的控制方法，特征在于该方法包括下列步骤: ①按权利要求1设置所述的高功率激光脉冲能量的控制系统并开通工作，根据实际需求，在所述的计算机(7)设定所述的高功率激光脉冲能量的预期目标能量值Gtl; ②计算机实时读取并且记录脉冲能量计的当前脉冲能量值G1； ③计算机计算当前脉冲能量值G1与 目标能量值Gtl之间的能量差AG=(Gtl-G1)并控制步进电机转动:AG > O，电机向右调整，AG < O，电机向左调整； ④计算机从所述的脉冲能量计(6)读取调整后的脉冲能量值Gi; ⑤比较调整后的脉冲能量值( 与目标能量值Gtl,当该脉冲能量值Gi与目标能量值Gtl不相等，则返回步骤③；当该脉冲能量值珥与目标能量Gtl相等，进入步骤⑥； ⑥调整结束。
全文摘要
一种高功率脉冲激光能量的控制系统和控制方法，该系统由高功率脉冲激光、半波片、精密步进电机、脉冲能量计、取光镜、反射镜、计算机并通过以太网连接构成，沿高功率脉冲激光的光路上依次是所述的半波片和取光镜，所述的半波片受所述的精密步进电机的驱动旋转，该精密步进电机的控制端与计算机输出端相连，在所述的取光镜的反射光方向设置所述的反射镜，在该反射镜的反射光方向是所述的脉冲能量计，该脉冲能量计的输出端与所述的计算机的输入端相连。本发明具有适用范围广、可扩展性好、调整简易、控制精密、结果准确等特点。
文档编号H01S3/10GK103094827SQ201310016829
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者殷冰雨, 李国扬, 张生佳, 王江峰, 范薇 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所