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【6h】

太空温度模拟环境测控系统的设计与实现

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声明

1引 言

1.1本文研究问题的提出

1.1.1课题背景及意义

1.1.2技术可行性分析

1.2国内外的研究情况

1.3发展趋势

1.4课题的研究内容及章节安排

2太空温度模拟环境测控系统的需求分析

2.1太空温度模拟环境测控系统的系统需求陈述

2.2太空温度模拟环境测控系统的解决方案

2.3用例(use case)

2.4太空温度模拟环境测控系统启动测试通道的顺序图

2.5太空温度模拟环境测控系统的功能概要

2.6太空温度模拟环境测控系统的状态转换图

3太空温度模拟环境测控系统的硬件系统设计

3.1太空温度模拟环境测控系统的系统设计电路图

3.2太空温度模拟环境测控系统的硬件系统设计

3.3动态链接库的介绍

3.4太空温度模拟环境测控系统硬件系统的工作原理

4太空温度模拟环境测控系统的软件系统设计

4.1界面设计

4.2太空温度模拟环境测控系统的过程设计

4.2.1本系统实现自动测控与记录功能的Timer事件的过程设计

4.2.2系统判断各参数设置有效性set_parmenter_click事件的过程设计

4.2.3各通道数据处理channel_process(通道号n)的过程设计

4.2.4各通道开启与停止Channel_change_click事件的过程设计

4.2.5分析判断及输出控制子过程的设计

4.3太空温度模拟环境测控系统调用函数的设计

4.4太空温度模拟环境测控系统数据处理过程中的部分算法

4.4.1数据分离算法的描述

4.4.2多元线性电阻回归温度值的算法

4.4.3数据采集时间间隔的计算模型

4.5太空温度模拟环境测控系统程序模块设计

4.6太空温度模拟环境测控系统数据库的设计

4.6.1太空温度模拟环境测控系统的数据流图

4.6.2太空温度模拟环境测控系统的数据库的设计

4.6.3系统数据库E-R图

5数据采集的自动检测滤波处理算法与温度控制算法的应用

5.1太空温度模拟环境测控系统的自动检测滤波技术

5.2太空温度模拟环境测控系统的控制原理与算法的应用

5.2.1几种常用的温度控制方法

5.2.2 PID控制原理

5.2.3太空温度模拟环境测控系统温度控制算法的确定

6太空温度模拟环境测控系统的实现

6.1系统登陆功能的实现

6.2太空温度模拟环境测控系统温控开关控制功能的实现

6.3太空温度模拟环境测控系统设置参数功能的实现

6.4太空温度模拟环境测控系统启动通道功能的实现

6.6太空温度模拟环境测控系统数据查询功能的实现

6.6使用演示界面的实现

结论

参考文献

附件太空温度模拟环境测控系统的硬件模块介绍

致 谢

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摘要

太空温度模拟环境测控系统是一个集计算机技术、微电子技术、信息论、控制论、测量技术、传感技术于一体的综合系统,用于模拟太空恶劣的温度环境,达到对测试对象(如用于航空航天设备上电子元器件)进行温度耐受度的疲劳测试,以此来判断被测体是否能达到适用于航空航天器要求。这一环节对于航空航天设备的运行安全具有重大意义。 本文针对目前国内测控技术在这一领域应用的不足,提出基于模拟太空环境的高低温循环自动测控数据处理模型框架,并设计实现一个分布式温度测控系统。用户对测控对象进行个性化测试参数的设置,系统通过调用DLL动态链接库中的函数来实现对底层硬件模块的数据传输与控制,从而实现系统对被测控器件的温度疲劳测试的目的。本文的主要工作概括为以下几点: (1)设计系统的总体架构,在具体设计上采用模块化设计,减少了硬件开发成本,缩短了开发周期,并方便了系统今后的维护和功能改造; (2)设计数据采集的循环链表数据结构存贮采集的温度数据,利用中值平均法进行数据滤波以提高数据采集的稳定性; (3)设计基于多元线性电阻回归温度算法; (4)提出系统目标温度的线性控制算法,应用到温控开关的位控制中,实现了测试通道温度状态的较好控制; (5)提出数据采集时间间隔的计算模型,并应用到系统的数据采集部分,实现系统的定时测控与记录。 上述算法应用到一个实际的太空温度模拟环境测控系统之中,主控控制软件采用VB实现,在Windows平台上运行。通过一系列试验进行系统性能测试以及相关性的计算方法测试,对系统运行效率等进行检查,结果证明控制算法及系统设计的有效性,同时分析了系统在温度控制方面存在的不足以及下一步的工作设想。

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