CN108762342A - 一种基于pwm技术的精密控温方法 - Google Patents

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董瑶海
杜忠选
江世臣
胡炳亭
付鑫
顾燕萍
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

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Abstract

本发明公开了一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，采用温度传感器采集温度，将测量温度和目标温度进行对比，当温差大于设定阈值时，即|ΔT|＞C时，采用电加热器开关控控温；当温差小于设定阈值时，即|ΔT|＜C时，通过PID控温算法获取电加热器控制周期内的开启时间，然后利用PWM技术，按照一定的基准频率进行占空比均衡控制，驱动高频开关，控制电加热器启闭，实现高精度控温。本发明相比传统开关控，控温精度显著提高。

Description

一种基于PWM技术的精密控温方法
技术领域
本发明属于航天器热控制领域，主要涉及一种基于PWM技术的精密控温方法。
背景技术
随着空间任务需求的发展，对单机的控温要求越来越高。某型号星敏感器，其安装面作为星敏的散热面，安装面的温度要求优于20±0.2℃/15min，传统的开关控温方法完全不能满足±0.2℃精度的温度控制需求，必需研究新的控温方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提出了一种基于PWM技术的精密控温方法，通过一定的温度控制算法获得控制量，利用PWM技术实现电加热器的精细化通断控制，从而实现高精度控温。
为实现上述目的，本发明具体通过以下技术方案实现：
一种基于PWM技术的精密控温方法，采用温度传感器采集温度，将测量温度和目标温度进行对比，当温差大于设定阈值时，即|ΔT|＞C时，采用电加热器开关控控温；当温差小于设定阈值时，即|ΔT|＜C时，通过PID控温算法获取电加热器控制周期内的开启时间，然后利用PWM技术，按照一定的基准频率进行占空比均衡控制，驱动高频开关，控制电加热器启闭，实现高精度控温。
优选地，所述温度传感器选用Pt100、Pt1000等测温元件，温度传感器的测温精度要求优于控温精度。
优选地，所述电加热器选用薄膜电加热器或陶瓷电加热器。
优选地，采用增量式PID控制算法。
优选地，所述控制周期与控温精度、控温目标数量、外热流情况以及采样频率相关。
优选地，所述PWM基准频率通常取值2n×100Hz(n＝0,1,2,…)，当n大于一定数值，温度基本稳定。
优选地，在每个控制周期内，按照基准频率进行占空比均衡控制，即将电加热器的加热时间均匀分配到按基准频率等分的控制周期内。
传统的开关控的控温精度在±1℃左右，本发明用于某型号星敏安装面精密控温时的在轨的控制精度达到±0.1℃。相比传统开关控，控温精度显著提高。
附图说明
图1为本发明实施例基于PWM技术的精密控温方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于PWM技术的精密控温方法，采用温度传感器采集温度，将测量温度和目标温度进行对比，当温差大于设定阈值时，即|ΔT|＞C时，采用电加热器开关控控温；当温差小于设定阈值时，即|ΔT|＜C时，通过PID控温算法获取电加热器控制周期内的开启时间，然后利用PWM技术，按照一定的基准频率进行占空比均衡控制，驱动高频开关，控制电加热器启闭，实现高精度控温。
所述温度传感器选用Pt100、Pt1000等测温元件，温度传感器的测温精度要求优于控温精度。所述电加热器选用薄膜电加热器或陶瓷电加热器。采用增量式PID控制算法。所述控制周期与控温精度、控温目标数量、外热流情况以及采样频率相关。所述PWM基准频率通常取值2n×100Hz(n＝0,1,2,…)，当n大于一定数值，温度基本稳定。在每个控制周期内，按照基准频率进行占空比均衡控制，即将电加热器的加热时间均匀分配到按基准频率等分的控制周期内。
将本发明运用于星敏安装面的精密控温，采用了Pt100测温元器件，精度均优于±0.05℃。电加热器采用薄膜电加热器。控温目标20℃，温差的控温阈值为2℃，即当测温值与控温目标值(20℃)的绝对温差大于2℃时，采用开关控控温，当温差小于2℃时，采用增量式PID控温。控温周期2s，PWM基准频率取值800Hz，经监测，控温点的温度稳定在20±0.1℃，控温效果较好，满足指标要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，采用温度传感器采集温度，将测量温度和目标温度进行对比，当温差大于设定阈值时，即|ΔT|＞C时，采用电加热器开关控控温；当温差小于设定阈值时，即|ΔT|＜C时，通过PID控温算法获取电加热器控制周期内的开启时间，然后利用PWM技术，按照一定的基准频率进行占空比均衡控制，驱动高频开关，控制电加热器启闭，实现高精度控温。
2.根据权利要求1所述的一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，所述温度传感器选用Pt100或Pt1000，温度传感器的测温精度要求优于控温精度。
3.根据权利要求1所述的一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，所述电加热器选用薄膜电加热器或陶瓷电加热器。
4.根据权利要求1所述的一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，采用增量式PID控制算法。
5.根据权利要求1所述的一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，所述控制周期与控温精度、控温目标数量、外热流情况以及采样频率相关。
6.根据权利要求1所述的一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，所述PWM基准频率取值2n×100Hz(n＝0,1,2,…)，当n大于一定数值，温度基本稳定。
7.根据权利要求1所述的一种基于PWM技术的精密控温方法，其特征在于，在每个控制周期内，按照基准频率进行占空比均衡控制，即将电加热器的加热时间均匀分配到按基准频率等分的控制周期内。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109782821A (zh) * 2019-02-19 2019-05-21 奥克斯空调股份有限公司 温控电子设备及加热温度调节方法与装置
CN109947155A (zh) * 2019-04-10 2019-06-28 樊晓东 一种多温区可控梯度加温的方法
CN110701743A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 广东美的制冷设备有限公司 空调器的加热控制方法及空调器
CN113625803A (zh) * 2021-08-30 2021-11-09 上海卫星工程研究所 航天器可变功率高精度控温方法、系统、介质及设备
CN114281130A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 天津同阳科技发展有限公司 温度控制方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1453674A (zh) * 2003-05-23 2003-11-05 华中科技大学 一种用于热电制冷器的高精度温度控制电路
US20060156747A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Nec Corporation Object temperature adjusting system, control unit for adjusting object temperature, method of adjusting temperature of object, and signal-bearing medium embodying program of controller
CN103196236A (zh) * 2013-04-29 2013-07-10 慈溪迈思特电子科技有限公司 基于预测控制的即热式加热体控制方法
CN103412592A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 北京航天控制仪器研究所 一种惯性测量系统三级温控系统
CN104825052A (zh) * 2014-08-20 2015-08-12 江丽 一种温度可调智能加热器及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1453674A (zh) * 2003-05-23 2003-11-05 华中科技大学 一种用于热电制冷器的高精度温度控制电路
US20060156747A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Nec Corporation Object temperature adjusting system, control unit for adjusting object temperature, method of adjusting temperature of object, and signal-bearing medium embodying program of controller
CN103196236A (zh) * 2013-04-29 2013-07-10 慈溪迈思特电子科技有限公司 基于预测控制的即热式加热体控制方法
CN103412592A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 北京航天控制仪器研究所 一种惯性测量系统三级温控系统
CN104825052A (zh) * 2014-08-20 2015-08-12 江丽 一种温度可调智能加热器及其控制方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109782821A (zh) * 2019-02-19 2019-05-21 奥克斯空调股份有限公司 温控电子设备及加热温度调节方法与装置
CN109947155A (zh) * 2019-04-10 2019-06-28 樊晓东 一种多温区可控梯度加温的方法
CN110701743A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 广东美的制冷设备有限公司 空调器的加热控制方法及空调器
CN113625803A (zh) * 2021-08-30 2021-11-09 上海卫星工程研究所 航天器可变功率高精度控温方法、系统、介质及设备
CN114281130A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 天津同阳科技发展有限公司 温度控制方法及装置

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