航天器热控自主管理中的智能控制技术

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1、第21卷第6期航天器工程Vol

2、21No．62012年12月SPACECRAFTENGINEERING49航天器热控自主管理中的智能控制技术郭坚陈燕邵兴国(北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要对国内航天器上应用较多的三种热控自主管理技术，即电加热器、百叶窗、流体回路进行了介绍。并结合卫星应用实例，重点对电加热器热控自主管理技术的智能控制策略进行了论述。最后，通过对国内外发展情况的调研，提出了热控自主管理智能控制技术将向精确化、智能化、与航天器其他领域自主管理相结合方向发展的思路。关键词航天器；热控制；自主管理；数据管理中

3、图分类号：V423．5文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．06．007IntelligentControlTechnologyforSpacecraftThermalAutonomousManagementGUOJianCHENYanSHAOXingguo(BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Threethermalautonomousmanagementmethodswhi

4、chareusedincommonareintro—ducedinthispaper，includingelectricheater，louverandliquidloop．Theintelligentcontrolstrate—gyofthermalautonomousmanagementtechnologyusingelectricheaterisemphasized．Finally，thispaperintroducesthedevelopmenttrendofspacecraftthermalautonomousmanage

5、ment，includingmoreaccurate，moreintellectualizedandintegrateotherindependent1ymanagementfield．Keywords：spacecraft；thermalcontrol；autonomousmanagement；OBDH等。它们的特点是被控对象的温度信息可以反馈到1引言控制器与预先设定值进行比较，然后根据差值命令执行机构动作，实现温度的自动控制_2]。热控自主管理当前航天器上广泛采用的热控措施大致分为被是主动式热控的主要表现形式，也是热管理技术的重

6、动式和主动式两大类。被动式热控制l】是一种开环要发展方向，热控自主管理系统设计中需要考虑的一式控制，主要依靠合理布局和选用具有适当热物理个重要因素是智能控制策略及其实现方法。性能的材料和结构及比较简单的热控装置来组织换本文分析了目前最常用的电加热器热控智能控热过程，它的特点是简便易行，但不具备自动调节温制策略的实现方法，介绍了百叶窗热控和流体回路度的能力。主动式热控制则是闭环式控制，这类热热控自主管理智能控制策略的实现方法，在此基础控装置通常由温度敏感器、控制器和执行装置三部上，提出了热控自主管理智能控制技术及其实现方分组成，如恒温

7、电加热器、热控百叶窗、接触式热开关法的发展趋势。收稿日期：2012—07—04；修回日期：2012ll—O8作者简介：郭坚(1977一)，男，硕士，高级工程师，从事航天器数据管理研究工作。Email：guojian501@126．corn。航天器工程21卷2常用热控自主管理控制策略_I‘馕电加热器热控是目前最常用的热控自主管理实：、，、，现方式，在大部分卫星上都已采用。早期卫星对电加热器的控制是采用实时的遥控指令，而没有自主主份加热路工作备份加热回路工作管理方式，随着嵌入式计算机在星上的应用，对电加图2加热器控制规律热器的控制逐渐发

8、展为自主控制和遥控同时存在。Fig．2Controllawofheater图1是一个典型的电加热器自主管理的示意图。经过多年的发展，热控管理的自主性逐步加强，电源实现的算法也越来越复杂。下面举例说明热控自主管理控制策略的实现方法。某卫星共有96个电加热回路，图3是该卫星热控自主管理软件的一个简化的流程。对图3的补充删测说明如下：遥测采集及指令输出设备(1)热控自主管理功能的启动和每个回路的自数据总线主控制使能均可由地面遥控指令设置。(2)每个回路均有两个热敏电阻对温度进行采自主管理计算机集，热控自主管理时取其中之一的值作为该回路温度

9、值(为了防止热敏电阻故障，对每个热敏电阻的温图1电加热器形式热控自主管理设备连接不意图度值规定了合理值范围，当超出合理值范围时将剔Fig．1Connectingsketchmapofthermalautonomous除)，热敏电阻的选