空間環(huán)境模擬設備是航空航天領域用于模擬太空中冷黑、真空、太陽輻射等環(huán)境條件而建造的一種地面多功能綜合試驗設備,其中熱沉溫控系統(tǒng)就是其重要組成部分。目前,空間環(huán)模設備行業(yè)領域普遍采用“PLC模塊電控方案結合通用組態(tài)軟件”來構建多樣化軟硬件系統(tǒng)實現(xiàn)對熱沉溫控系統(tǒng)流程及相關狀態(tài)的監(jiān)測與綜合管理,然而隨著社會和電子技術的發(fā)展,空間環(huán)模設備領域內熱沉控溫系統(tǒng)知識產權的國有化、操作便捷化以及更快的響應速度等都是其優(yōu)化和發(fā)展的重點方向。本文首先深入分析了蘭州真空設備有限公司華宇分公司所用空間環(huán)模設備熱沉溫控系統(tǒng)結構、氣液氮溫度流程以及控溫原理。通過對熱沉溫控系統(tǒng)控制信號的梳理和分析,研究了該型空間環(huán)模設備熱沉溫控系統(tǒng)的控制需求以及控制難點。然后調研國內外高精度溫度控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,并對市場主流的控溫設備總結分析,最終采用嵌入式技術,設計了一種基于氣、液氮工質的熱沉溫控軟硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用意法半導體公司的STM32F407ZGT6微處理器作為核心處理單元,采用四線制PT100熱電阻溫度傳感器,亞德諾半導體公司的AD7124-8型專用新型熱電阻ADC芯片、AD5755-1型高精度DAC芯片... 

【文章來源】：西北師范大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內容
    1.4 論文組織結構
    1.5 本章小結
第2章 熱沉溫控系統(tǒng)設計方案
    2.1 基于氣、液氮工質的熱沉系統(tǒng)流程介紹
    2.2 集散控制電路系統(tǒng)整體結構方案介紹
    2.3 熱沉溫控系統(tǒng)方案設計
        2.3.1 熱沉溫控系統(tǒng)設計目標
        2.3.2 熱沉溫控系統(tǒng)設計功能要求
        2.3.3 熱沉溫控系統(tǒng)總體設計方案
    2.4 本章小結
第3章 熱沉溫控系統(tǒng)硬件設計
    3.1 硬件設計概述
    3.2 硬件電路設計
        3.2.1 主控芯片選型及最小系統(tǒng)電路設計
        3.2.2 ADC芯片選型及信號采集電路設計
        3.2.3 傳感器選擇及接口電路設計
        3.2.4 DAC芯片選型及電壓/電流輸出電路設計
        3.2.5 SPI通信電路設計
        3.2.6 其他模塊電路設計
        3.2.7 PCB設計
    3.3 本章小結
第4章 熱沉溫控系統(tǒng)軟件設計
    4.1 軟件設計概述
    4.2 熱沉溫控系統(tǒng)軟件整體處理流程設計
    4.3 熱沉溫控系統(tǒng)中斷流程設計
    4.4 AD數(shù)據(jù)處理流程設計
    4.5 DA數(shù)據(jù)處理流程設計
    4.6 存儲數(shù)據(jù)的RAM結構設計
    4.7 E2PROM存儲區(qū)結構設計
    4.8 SPI接口通信協(xié)議設計
    4.9 本章小結
第5章 熱沉溫控系統(tǒng)軟硬件測試分析
    5.1 系統(tǒng)測試方案概述
    5.2 硬件測試
    5.3 軟件測試
        5.3.1 前端板級SPI通信模塊測試
        5.3.2 AD溫度數(shù)據(jù)采集模塊測試
        5.3.3 DA電壓/電流輸出模塊測試
        5.3.4 數(shù)據(jù)存儲模塊讀寫測試
        5.3.5 軟件測試總結
    5.4 PID調參
    5.5 系統(tǒng)綜合測試
    5.6 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的研究成果



本文編號：3176278