实践十号卫星有效载荷控制系统仿真软件的设计与实现

发布时间：2017-10-09 02:36

  本文关键词：实践十号卫星有效载荷控制系统仿真软件的设计与实现

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【摘要】：实践十号卫星上搭载了众多载荷,用于进行空间科学实验。为保证载荷的可靠性,在发射之前,需要进行大量的地面匹配实验。本文设计实现了一套控制系统仿真软件,用于载荷地面实验过程中,配合载荷完成参数标定、功能调试、匹配实验等工作。控制系统仿真软件的主要功能是实现对载荷实验流程的控制。依据科学家提供的载荷实验流程,控制系统仿真软件在不同时间时刻向载荷发送指定的控制指令,控制载荷中电机运行、炉丝加热、电磁阀开关等机构的动作,完成实验过程的控制。本软件适用的载荷共有七个,分别为:多功能炉、胶体材料箱、煤燃烧箱、蒸发对流箱、导线特性箱、辐射基因盒、骨髓培养箱。控制系统仿真软件具有以下两个特点。第一,通用控制。考虑到资源复用、节约开发时间等方面,本软件采用通用设计。七台载荷使用同一套软件进行控制。第二,实验流程可配置。为解决地面实验过程中修改实验流程复杂的问题,本软件提出并实现了一种实验流程可配置的控制方法,即根据实验流程表控制实验流程。通过修改实验流程表中的配置信息即可简单快捷地更换实验流程。实验结果表明,控制系统仿真软件能够精确地完成各载荷的控制流程。
【关键词】：空间科学实验 通用控制系统 实验流程配置
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V411.8
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 引言12-15
• 1.1 课题背景12-13
• 1.2 研究内容及意义13-14
• 1.3 各章节安排14-15
• 2 控制系统仿真软件需求分析与系统设计15-27
• 2.1 控制系统仿真软件组成15-16
• 2.2 软件需求分析16-19
• 2.2.1 通讯管理模块16-17
• 2.2.2 实验流程控制模块17-19
• 2.2.3 实验数据处理模块19
• 2.3 软件开发环境19-22
• 2.3.1 开发语言C19-21
• 2.3.2 编译环境21-22
• 2.4 软件架构设计22-27
• 2.4.1 类封装与继承22-24
• 2.4.2 多线程设计24-27
• 3 控制系统仿真软件实现27-57
• 3.1 通讯管理27-36
• 3.1.1 通讯协议27-30
• 3.1.2 数据注入30-32
• 3.1.3 数据采集32-33
• 3.1.4 数据解析33-36
• 3.2 实验流程表设计36-45
• 3.2.1 载荷静态配置表36-39
• 3.2.2 载荷动作配置表39-44
• 3.2.3 载荷动态配置表44-45
• 3.3 实验流程控制45-51
• 3.3.1 加载实验流程表45-47
• 3.3.2 执行实验流程表47-49
• 3.3.3 实验过程监控49-51
• 3.4 实验数据处理51-57
• 3.4.1 数据实时显示51-53
• 3.4.2 数据实时存储53-57
• 4 实验结果57-66
• 4.1 实验环境57
• 4.2 实验配置过程57-66
• 4.2.1 基础配置58-59
• 4.2.2 单模块调试59-63
• 4.2.3 实验流程控制63-66
• 5 结论与展望66-67
• 5.1 结论66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-69
• 发表文章69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王朝晖;宋军;;自整定PID控制策略在温度控制中的应用[J];计算技术与自动化;2006年S2期

2 杨前利;;基于数字PID的闭环温度控制系统的设计[J];计算机与数字工程;2013年12期

3 周淦淼;谭石强;;基于Memcached的MySQL查询优化[J];现代计算机(专业版);2009年05期

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本文编号：997722