雙折射濾光器是太陽觀測(cè)中的重要設(shè)備,其中的雙折射晶體的折射率對(duì)溫度變化非常敏感,光學(xué)設(shè)計(jì)要求濾光器溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定精度達(dá)到0.01℃以內(nèi),才能保證濾光器精確穩(wěn)定地工作。太陽望遠(yuǎn)鏡中雙折射濾光器構(gòu)型復(fù)雜,使用環(huán)境惡劣,其高精度溫控一直是國際公認(rèn)的核心技術(shù)。針對(duì)全日面太陽望遠(yuǎn)鏡濾光器的溫控問題,設(shè)計(jì)了基于積分分離PI加前饋的復(fù)合溫控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)濾光器的高精度恒溫控制。系統(tǒng)使用24位AD實(shí)現(xiàn)高精度溫度采集,采用數(shù)字濾波算法提高測(cè)溫精確度;積分分離PI結(jié)合環(huán)境溫度作為參數(shù)的前饋控制的復(fù)合控制方法,輸出脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)控制策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。結(jié)果表明,當(dāng)設(shè)定溫度為42.216℃時(shí),在實(shí)驗(yàn)室中,溫控精度達(dá)到±0.001℃。該溫控系統(tǒng)已經(jīng)在懷柔觀測(cè)基地投入使用,最大溫度波動(dòng)0.007 5℃,控制效果準(zhǔn)確穩(wěn)定,獲得大量高質(zhì)量科學(xué)數(shù)據(jù)。

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【文章目錄】：
1 系統(tǒng)介紹
    1.1 硬件構(gòu)成
    1.2 工作流程
2 溫控算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3 測(cè)試結(jié)果
    3.1 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果
    3.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果
4 結(jié) 論



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