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基于FPGA的探測器制冷控制系統優化設計
謝妮慧; 郝中洋 北京空間機電研究所; 北京100094; 先進光學遙感技術北京市重點實驗室; 北京100094
關鍵詞：脈沖管制冷機 現場可編程邏輯門陣列 正弦脈寬調制波驅動航天紅外遙感
摘要：為了給紅外探測器提供穩定可靠的溫度環境,文章提出了一種以現場可編程邏輯門陣列(FPGA)為核心邏輯控制單元的高精度制冷控制系統,與傳統以微處理器為核心的制冷控制系統相比,該系統具有運算速度快、可靠性高、電路結構簡單等特點。重點介紹了該制冷控制系統的硬件組成、比例—積分—微分(PID)控制算法和正弦脈寬調制(SPWM)波驅動的軟件實現,并總結了 FPGA 電路的優化設計方法。通過優化設計,極大的減小了邏輯資源占用率。試驗結果證明,該制冷控制系統能夠實現±0.05K 的控溫精度,控溫精度高,跟蹤速度快,穩定性和抗干擾能力比較出色。
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