2.1.2 控制电路

图3 控制电路

   电路的控制部分是自适应控制的核心部分，由单片机控制实现的，如图3。单片机控制的是数字信号而光强的反馈信号和光源的驱动是模拟信号，所以须对信号进行A/D和D/A转换。根据系统所需精度和转换速度，A/D转换选用AD574快速型12位逐次逼近式A/D转换器，其转换时间为15—35µs。D/A转换选用DAC1232电流输出型12位D/A转换器。DAC1232的芯片内部没有参考电压基准源和输出运算放大器，需要外接电压基准源和信号放大电路。单片机对反馈回的亮度信号运用PID算法进行判断，然后输出相应的计算结果给DAC1232，放大电路对所得信号进行放大。

2.1.3功率放大电路         

   大洋处的海水对蓝光的吸收最少，而海岸附近的海水对绿光的透射率最高，根据监测环境光源采用高亮度绿色LED面阵光源，面阵的额度功率为192W，额定电压为24V。光源亮暗的控制采用调流式。功放电路的功率放大器件选择放大电流式功放器件PA12A。PA12A的供电电压在±10—50V之间，最大输出电流可达±15A，重要的是该芯片在设计中使用了氧化铍（BeO）使其阻抗的温度系数降为最低，这大大提高其热稳定性，提高了系统光源的稳定性。

2.2软件实现

2.2.1 PID算法

   自适应控制的实现选择PID算法。PID控制是最早发展起来的控制策略之一，其算法简单、鲁棒性好、可靠性高。PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差 

  （5-1）

   PID控制算式的一般形式有两种，一种是增量型PID控制算法，一种是位置型PID算法。增量型PID算法适用于步进电机、多圈电位器等执行机构，只要求输出一个增量信号。