[发明专利]一种基于LHP被动散热的微小卫星主动热控系统

摘要

本发明公开了一种基于LHP被动散热的微小卫星主动热控系统，包括有热流温度数据处理模块和主动热控装置，该主动热控装置为：是在LHP冷凝器与LHP蒸发器之间分别安装有LHP回流通道、LHP蒸汽通道；发热设备与LHP蒸发器之间粘接有热流传感器，发热设备上安装有A温度传感器；LHP冷凝器安装在散热面辐射器的内表面上；散热面辐射器的外表面上设有A沟槽、B沟槽；A沟槽、B沟槽内分别安装有温度传感器。所述热流温度数据处理模块包括有温度通道偏差产生单元、热流通道偏差产生单元、双通道偏差信号融合单元和热流-温度控制转换单元。该主动热控系统实现了温度和热流的双通道数据融合，在保证热控系统稳态性能良好的前提下，提高了微小卫星的热控系统的响应速度，消除了热控百叶窗的频繁振动，延长了热控百叶窗机械结构的使用寿命。

主权项

1、一种基于LHP被动散热的微小卫星主动热控系统，包括有热流温度数据处理模块和主动热控装置，其特征在于该主动热控装置为：是在LHP冷凝器(4)与LHP蒸发器(5)之间分别安装有LHP回流通道(9)、LHP蒸汽通道(3)；发热设备(7)与LHP蒸发器(5)之间粘接有热流传感器(6)，发热设备(7)上安装有A温度传感器(8A)；LHP冷凝器(4)安装在散热面辐射器(2)的内表面(21)上；散热面辐射器(2)的外表面(21)上设有A沟槽(23)、B沟槽(24)；B温度传感器(8B)置于A沟槽(23)后，用第一涂层材料(23A)涂覆在B温度传感器(8B)表面；C温度传感器(8C)置于B沟槽(24)后，用第二涂层材料(24A)涂覆C温度传感器(8C)表面；所述热流传感器(6)用于测量LHP蒸发器(5)从发热设备(7)中吸收热量的热流密度，即吸收热流密度q_a；所述A温度传感器(8A)用于采集发热设备(7)在工作时的设备工作温度，即设备温度T_A；所述B温度传感器(8B)用于采集散热面辐射器(2)的外表面(21)的A沟槽(23)处的第一涂层温度T_B；所述C温度传感器(8C)用于采集散热面辐射器(2)的外表面(21)的B沟槽(24)处的第二涂层温度T_C；所述热流温度数据处理模块包括有温度通道偏差产生单元(101)、热流通道偏差产生单元(102)、双通道偏差信号融合单元(103)和热流-温度控制转换单元(104)；温度通道偏差产生单元(101)对接收的设备温度T_A和参考温度T_R进行差值比较得到发热设备温度差ΔT，即ΔT＝T_A-T_R；然后对发热设备温度差ΔT进行乘以第一系数K_t的无量纲处理，获得无量纲温度差热流通道偏差产生单元(102)第一方面对接收的吸收热流密度q_a进行第一热量转换Q_吸＝S_aq_a得到LHP蒸发器(5)的吸收热流Q_吸；第二方面对接收的第一涂层温度T_B和第二涂层温度T_C根据排放热流密度qm=σ(α1ϵ2TC4-α2ϵ1TB4)α1-α2]]>得到LHP冷凝器(4)的散热热流密度数，然后对q_m进行第二热量转换Q_散＝S_mq_m得到LHP冷凝器(4)的散热热流Q_散；第三方面对LHP蒸发器(5)的吸热热流Q_吸与LHP冷凝器(4)之间的散热热流Q_散进行差值比较，得到热流偏差e_q，然后对热流偏差e_q乘以第二系数K_q的无量纲处理，得到无量纲热流偏差双通道偏差信号融合单元(103)第一方面依据热流-温度权值关系Ka=α(1-exp(-eq‾2ρ2))]]>获得热流通道误差信号权值K_a；第二方面对接收的无量纲热流偏差和无量纲温度差依据权值融合关系e=Kaeq‾+(1~Ka)et‾]]>得到融合偏差信号e；热流-温度控制转换单元(104)对接收的融合偏差信号e进行热控百叶窗(1)的开度关系u=Kpe(t)+Ki∫0∞e(t)dt+Kdde(t)dt]]>解析，得到热控百叶窗(1)的控制律u，该控制律u用于控制热控百叶窗(1)的动作。