[发明专利]航天光学遥感器温度控制电路仿真系统及仿真测试方法

摘要

航天光学遥感器温度控制电路仿真系统及仿真测试方法，涉及工业自动化领域，解决现有温度控制电路的测试方法复杂等问题，电压调理电路对温度控制电路发出的加热控制信号的电压进行调整后传送至模数转换及信息采集电路，模数转换及信息采集电路将接收的实际加热控制信号进行实时记录并传送至微型计算机中，微型计算机根据接收的实际加热控制信号计算出反馈给温度控制电路的温度信号，并根据温度控制电路内热敏电阻特性将所述温度信号转换为电阻信号，将电阻信号通过PCI总线驱动电路传送至信息控制系统与数字电位器综合转换处理电路，通过数字电位器综合转换处理电路将多路不同的电阻信号并行实时地反馈给温度控制电路。

主权项

1.航天光学遥感器温度控制电路的仿真测试系统，该测试系统由模数转换及信息采集电路(2)、电压调理电路(3)、PCI总线驱动电路(4)、信息控制系统(5)与数字电位器综合转换处理电路(6)和微型计算机(1)构成，其特征是；所述电压调理电路(3)对温度控制电路(7)发出的加热控制信号的电压进行调整后传送至模数转换及信息采集电路(2)，所述模数转换及信息采集电路(2)将接收的实际加热控制信号进行实时记录并传送至微型计算机(1)中，所述微型计算机(1)根据理论加热控制信号与接收的实际加热控制信号进行判断、存储并显示偏差值；微型计算机(1)根据接收的实际加热控制信号计算出反馈给温度控制电路(7)的温度信号，并根据温度控制电路(7)内热敏电阻特性将所述温度信号转换为电阻信号，将所述电阻信号通过PCI总线驱动电路(4)传送至信息控制系统(5)与数字电位器综合转换处理电路(6)，通过数字电位器综合转换处理电路(6)将多路不同的电阻信号并行实时地反馈给温度控制电路；仿真测试测试方法为：a、根据航天光学遥感器结构材料的特性、控制电路的布局、工作时间周期和各个单元热网格节点的特点，如几何尺寸、材料密度、膨胀系数、比热、导热率、发热量、表面红外发射率、吸收率、视角系数，以及航天光学遥感器飞行轨道参数、姿态、工作模式、各种状态下的内热源发热量，计算轨道周期的外热流，确定反馈给航天光学遥感器的主控制器热网络仿真数学模型中的相关参数；b、通过电压调理电路对温度控制电路的加热控制信号进行电压调理，将电压按固定比例调整到模数转换及信息采集电路可接受的电压范围；c、利用微型计算机通过模数及信息采集转换电路，以连续采集的方法，对系统温度控制电路中的各路加热电压、电流以及加热工作时间进行实时地采集和记录；d、根据构建的热网络仿真数学模型，结合上次反馈温度值、加热时间和各单元的热网格节点相关性，对采集到的新的加热电压、电流信息进行综合逻辑分析和检测，判定各路的电压、电流和加热时间等信息是否符合控制要求，并把所有合理的、偏差的、错误的信息和判定结果实时存储在微型计算机的存储介质中，同时显示在微型计算机的屏幕上；e、针对航天光学遥感器各单元在成像过程中给定的温度目标值，依据建立的热网络仿真数学模型，通过采集的加热电压大小与采集周期，结合上次反馈给主控制器各单元的温度信息，进行综合计算，确定下次需要反馈的新温度值，同时将这些信息存储在微型计算机中，并在微型计算机的屏幕上实时显示，通过逐次地迭代，最终逼近目标温度；f、根据热敏电阻R‑T关系模型方程式，即通过被仿真的热敏电阻温度与阻值的相关性，把要反馈的温度信息转换为电阻阻值，通过计算机PCI总线驱动电路传送给由FPGA构成的信息控制系统与数字电位器综合转换处理电路中；在综合转换处理电路软件系统的控制下，通过以数字电位器为核心器件的输出电路，把多路不同的电阻阻值并行实时地反馈给航天光学遥感器的系统温度控制电路接收系统，形成闭环仿真测试。