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自由空间相干光通信具有高传输速度、抗电磁干扰能力强等优点,逐渐成为无线通信领域的研究热点之一。由于大气湍流随机扰动,光信号会产生光束漂移,相位起伏等现象,导致光通信质量严重降低。因此,自适应光学技术作为抑制大气湍流影响最有效的方法被引入其中。而自适应光学技术当中,控制算法作为核心,其性能优劣直接决定了系统波前畸变的校正效果。本文研究了自适应光学系统中比例积分(Proportional Integral,PI)算法和迭代算法的校正特性,并对PI算法进行优化,主要工作如下:1、根据Zernike多项式仿真经大气湍流扰动产生相位畸变的波前,并依次采用高斯赛德尔迭代算法、重复学习迭代算法及基于直接斜率法的PI控制算法对模拟波前进行校正以分析参数影响。同时分析上述三种算法运算量,讨论迭代算法及PI算法的校正特性。2、针对PI算法进行改进,形成双重模糊自适应比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)控制算法。双重模糊自适应PID算法通过引入权重因子及阈值判断模块,使得该算法在完成控制参数自整定的同时灵活调控算法运算量,提高算法性能。同时通过仿真对模糊自适应PID控制算法中各种参数的影响进行了分析。3、设计实验平台进行波前校正实验,以波前峰谷值、波前均方根值为评价指标,通过大量实验验证了迭代算法及基于直接斜率法的PID类算法有效性,并对算法中各个参数的影响进行了分析讨论。同时针对双重模糊自适应PID算法搭建外场实验平台,验证该算法对波前畸变的校正能力及参数影响。本文通过实验验证了迭代算法和PID类算法均可有效校正波前畸变,但两者的校正特性有所区别。迭代算法由于迭代公式构造原理的多样性,可为自适应光学系统校正畸变波前提供更多校正思路。但是,此类算法在收敛性、参数整定等方面存在一定问题。相比之下,PI算法由于原理简单,校正效果优良等优势,更适合进行波前修正。而优化后的双重模糊自适应PID算法则通过加入模糊控制、权重因子、阈值判断等提升其性能。实验结果表明双重模糊自适应PID算法可在保证系统校正效果的前提下增加算法对外界环境的自适应力,且其运算量可根据实际需求进行调控。