基于改进的PID算法的小卫星高精度温控系统

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目前航天领域普遍使用开关式温控模式，但控温精度较低，为适应航天产品的空间工作环境特性，研究高精度高稳定度的温度控制技术是航天器温度控制系统的必然趋势。在温度控制技术中，PID算法是一种普遍采用的高精度温度控制方法，在各个领域中得到广泛应用。PID算法本质上是一种基于对“过去”、“现在”“将来”信息估计的控制算法，研究PID算法，最终目的是能应用于生产，所以算法的针对性非常重要。为适应航天器工作环境的特殊性，实现高精度、高稳定度的温度控制，新的航天领域温度控制系统必须具有调节精度高、响应速度快、参数易于调整、操作灵活方便、系统稳定性好等特点；另外，航天领域小卫星产品具有低成本、高可靠性的要求，又要求在器件选择上只能使用低速CPU，如目前大量使用的8位CPU(如80C31)，所以要在已有PID算法基础上进行针对性研究，做适应性改进。
　　本文将结合实际工程项目，论述基于改进的PID算法的小卫星高精度温度控制系统，是小卫星高精度温控技术发展的一种尝试。在本项目中，将设计适合小卫星电子设备工作特点的高精度温度控制系统，并对小卫星的在轨飞行的温度环境进行分析，在传统PID算法的基础上进行改进，并尝试在传统的小卫星热控下位机的基础上，建立高精度的温度测量和温度控制系统。本项的研究，可以将小卫星的星上电子设备的温度测量和温度控制的精度提升一个层次，从而大大提高了对小卫星单机产品乃至整星的温控效率。
　　热控下位机是小卫星平台的典型单机设备，作为一台定型设备已经从研制型向批量生产应用型转变，可靠性较高。选用在热控下位机上进行高精度温控系统研究可以得到较好的温控效果数据，可以作为小卫星其他单机设备温控研究的参考。基于改进的PID算法的小卫星高精度温控系统的研究必将成为小卫星温控技术的典型模型。仿真和实验结果表明了该系统的控制效果优于常规开关式温控算法，提高了航天领域小卫星温度控制系统的控制精度。

著录项

作者
董伟;
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作者单位

西安电子科技大学;

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授予单位西安电子科技大学;
学科计算机技术
授予学位硕士
导师姓名田玉敏,徐洪信;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类自动控制、自动控制系统;
关键词
小卫星; 温控系统; 电子设备;

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