相變熱管及裝置熱性能測試設(shè)備控制系統(tǒng).pdf

1、微型航天器（微型衛(wèi)星）將沿著小型化、輕量化和智能化的方向發(fā)展，要求衛(wèi)星上各功能模塊的集成度高、尺寸小。這導致其熱流密度高，局部易出現(xiàn)高溫，因此局部高熱流密度的散熱問題成為衛(wèi)星熱控制要解決的首要問題。在衛(wèi)星熱控制中，相變熱管通常被用來導通發(fā)熱器件的散熱通道，控制其溫度水平，提高整個衛(wèi)星的溫度場均勻度。因此，研究相變熱管的熱性能具有非常重要的意義。
　　本文針對相變熱管研制了一套測試設(shè)備，用于相變熱管熱性能測試實驗，以獲得相變熱管的熱

2、性能參數(shù)。本文主要工作如下：
　　采用SolidWorks完成了系統(tǒng)實驗臺架的設(shè)計，它可以同時安裝10根200mm~1500mm不同長度的相變熱管，并且能對相變熱管進行水平調(diào)節(jié)以確保它的水平度。完成了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計以及包含電源板、傳感器板、熱電偶測量板及控制板的電控柜布線安裝等。
　　針對實驗測試中變功率加熱的高精度控制要求，設(shè)計了變功率PID控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了不同加熱功率要求下的功率精確控制。完成的任務(wù)有：硬件系統(tǒng)的設(shè)計

3、，主要包括電壓電流傳感器和直流可控電源的選型與分析；軟件系統(tǒng)的開發(fā)，主要包括電壓電流監(jiān)測模塊和PID算法。
　　為了滿足熱性能實驗在不同加熱功率下，通過制冷控制來確保相變熱管冷凝段溫度恒定的要求，設(shè)計了冷卻控溫系統(tǒng)，它以 PWM方式控制冷卻液流量大小來實現(xiàn)相變熱管冷凝段的溫度控制。主要完成的任務(wù)有：循環(huán)制冷機和冷板的設(shè)計與選型，在LabVIEW中實現(xiàn)安捷倫34980A溫度測量系統(tǒng)的遠程控制，以及溫度的分段控制。針對本溫度控制系統(tǒng)的

4、大干擾、大滯后和非線性的特點，提出了多模式分段控制算法。它結(jié)合Bang-Bang控制、模糊控制和仿人智能控制各自的優(yōu)點，提出了將基本的模糊控制改為增量式模糊控制，將仿人智能控制的誤差變化率作為控制對象，實現(xiàn)了溫度的精確控制并通過實驗驗證了算法的有效性。
　　在LabVIEW環(huán)境中開發(fā)了整個軟件系統(tǒng)，軟件界面簡潔友好，系統(tǒng)穩(wěn)定，功能完善。軟件系統(tǒng)的主要功能有多路電壓信號、電流信號和溫度信號的采集、保存與顯示，用戶管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)管理系