雙折射濾光器是太陽觀測中的重要設備,其中的雙折射晶體的折射率對溫度變化非常敏感,光學設計要求濾光器溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定精度達到0.01℃以內,才能保證濾光器精確穩(wěn)定地工作。太陽望遠鏡中雙折射濾光器構型復雜,使用環(huán)境惡劣,其高精度溫控一直是國際公認的核心技術。針對全日面太陽望遠鏡濾光器的溫控問題,設計了基于積分分離PI加前饋的復合溫控系統(tǒng),實現(xiàn)了對濾光器的高精度恒溫控制。系統(tǒng)使用24位AD實現(xiàn)高精度溫度采集,采用數字濾波算法提高測溫精確度;積分分離PI結合環(huán)境溫度作為參數的前饋控制的復合控制方法,輸出脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation, PWM)控制策略,實現(xiàn)對濾光器高精度溫控。相比原有的濾光器溫控系統(tǒng),本系統(tǒng)在保持原有溫控精度的前提下,大大簡化了系統(tǒng)設計。結果表明,當設定溫度為42.216℃時,在實驗室中,溫控精度達到±0.001℃。該溫控系統(tǒng)已經在懷柔觀測基地投入使用,最大溫度波動0.007 5℃,控制效果準確穩(wěn)定,獲得大量高質量科學數據。

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【文章目錄】：
1 系統(tǒng)介紹
    1.1 硬件構成
    1.2 工作流程
2 溫控算法設計與實現(xiàn)
3 測試結果
    3.1 實驗室測試結果
    3.2 現(xiàn)場實測結果
4 結 論



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