全日面太阳磁场望远镜精密温控系统研制

分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-04-26 合作期刊: 《天文研究与技术》

张鑫伟 林佳本 邓元勇

摘要： 双折射滤光器是太阳观测中的重要设备，其中的双折射晶体的折射率对温度变化非常敏感，光学设计要求滤光器温度控制系统的稳定精度达到0.01℃以内，才能保证滤光器精确稳定地工作。太阳望远镜中双折射滤光器构型复杂，使用环境恶劣，其高精度温控一直是国际公认的核心技术。针对全日面太阳望远镜滤光器的温控问题，设计了基于积分分离PI加前馈的复合温控系统，实现了对滤光器的高精度恒温控制。系统使用24位AD实现高精度温度采集，采用数字滤波算法提高测温精确度；积分分离PI结合环境温度作为参数的前馈控制的复合控制方法，输出PWM控制策略，实现对滤光器高精度温控。相比原有的滤光器温控系统，本系统在保持原有温控精度的前提下，大大简化了系统设计。结果表明：当设定温度为42.216℃时，在实验室中，温控精度达到±0.001℃；该温控系统已经在怀柔观测基地投入使用，最大温度波动0.0075℃，控制效果准确稳定，获得大量高质量科学数据。

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