[发明专利]U型框架的端差控温方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器热控，具体地，涉及一种U型框架的端差控温方法。

背景技术

U型框架是卫星天线驱动机构中的一个重要部件，主要用于机构中电机的安装。在驱动机构的热控设计中，通常要求U型框架的两端温差要求小于一定温度，即|ΔT|＜C，以保持电机轴承安装孔的同轴度，从而保证驱动机构的指向精度要求。

数管分系统在实现U型框架的端差控温时，通常需要在原码N、电压U、电阻R和温度T之间进行转换，以实现温差控温。传统的控温方法不仅增加了原码和温度转换带来的累计误差，而且每次温控都需要进行大量的转换运算，增加了星载计算机的运算负担。因此有必要对端差控温方法进行研究。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种U型框架的端差控温方法。

根据本发明提供的用于U型框架的端差控温方法，包括如下步骤：

步骤1：通过推导温度T与电阻R的函数关系、电阻R与电压U的函数关系以及电压U与原码N的函数关系，来获取温度T与原码N的函数；

步骤2：通过控制原码N的差值|ΔN|来实现U型框架的两端温差|ΔT|的控制。

优选地，所述U型框架两端的温度测试采用MF501热敏电阻。

优选地，所述温度T与电阻R的函数关系为：

其中，a_i为多项式系数i为自然数；

所述电阻R与电压U的函数关系为：

其中，R_p为匹配电阻；

所述电压U与原码N的函数关系为：

U＝aN(3)；

其中，a为转换系数；

从而得到所述温度T与原码N的函数为：

N＝f(T)(4)。

优选地，最小|ΔN|值通过如下方式计算：

|ΔN|与|ΔT|的比值为：

从式(2)和式(3)看，电阻R和原码N均随电压单调递增，因此N＝f(T)为温度T的单调递减函数，即f'(T)＜0；ΔT为U型框架的端差温度差；

从而原码差值的最小值：

min(|ΔN|)＝min(|f'(T)ΔT|)＝min(-f'(T))C(6)；

其中，C为U型框架的温度差的最大值

根据式(1)至式(3)，得到原码N对温度T的一阶导数f'(T)

对于给定的控温ΔT，能够通过式(1)温度T确定R，根据式(7)确定f'(T)，从而根据式(6)确定min(|ΔN|)。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明通过控制U型框架两端的测温原码的差值|ΔN|来替代端差|ΔT|的控温，该方法大大节省了星载计算机的运算工作，而且减小了原码与温度相互转换带来的累计误差影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中U型框架的控温示意图；

图2为本发明中U型框架在具体应用中的控温示意图；

图3为本发明中一阶导数f'(T)随温度T的变化曲线图；

图4为本发明的步骤流程图。

图中：

1为U型框架；

2为电加热器；

3为电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本发明提供的用于U型框架的端差控温方法，如图1所示，U型框架1的两端分别粘贴电加热器2来控制U型框架的端差。U型框架右端的温度T₁，左端的温度T₂。要求U型框架的端差|T₁-T₂|＜C。本发明通过以下方法来实现端差控温。C为U型框架的温度差的最大值。

数管分系统在实现温度控制时，温度T、电阻R、电压U和原码N的转换关系如下：

温度T转换为电阻R：

其中a_i为多项式系数。

电阻R转换为电压U：

其中，R_p为匹配电阻。

电压U转换为原码N：