[发明专利]一种微波辐射计高精度恒温控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波辐射测量技术领域，特别是涉及一种微波辐射计高精度恒温控制的方法。

背景技术

微波辐射计通过实时测量大气微波辐射信号，监测大气积分水汽含量、路径液态水含量的连续变化，反演输出大气温、湿度廓线等，能够实现短时、临近天气预报，提高中小尺度天气的监测预警能力。通过对灾害性天气加密观测，对其变化趋势和影响区域进行预判，提高预报的精细化水平。同时也可以为人工影响天气作业方案的科学设计、作业条件的综合判别和作业实施提供依据，可减少人工影响天气作业的盲目性，增加作业的科学性。分发挥系统的作战效能。

微波辐射计核心单元是一种用于测量目标热辐射的高灵敏度接收机，当工作温度发生改变时，微波辐射计接收机的稳定度随之变化，为保证微波辐射计测量精度，须对微波辐射计接收机采用恒温措施保证工作温度处于近似恒定。普通辐射计恒温装置通常为一级恒温系统，恒温装置直接与外界环境进行热交换，温度控制精度较低；同时辐射计接收机工作时自身热量会影响恒温装置温度控制，特别当夏季环境温度较高时，恒温装置很难达到效果。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种克服辐射计恒温装置温控精度低、温度适应性差的缺点的辐射计高精度恒温控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的微波辐射计高精度恒温控制装置，包括一级恒温箱和二级恒温箱，将二级恒温箱通过一级恒温箱与外界环境隔离，一级恒温箱与二级恒温箱之间设置热交换装置，一级恒温箱和二级恒温内设置温度传感器，一级恒温箱与外界之间设置热交换装置，温度传感器和热交换装置都连接控制器，一级恒温箱与二级恒温箱之间设置独立风道，独立风道中设置风扇。

所述热交换装置包括设置在恒温箱壁上的加热制冷器，加热制冷器两侧设置散热器。

所述一级恒温箱和二级恒温箱的箱壁用低热导率材料涂覆。

所述一级恒温箱外侧设置风扇。

本发明的微波辐射计高精度恒温控制方法，采用两级恒温系统，将二级恒温箱通过一级恒温箱与外界环境隔离，通过设置在恒温箱内的传感器监测温度，将温度信号传送给控制器，控制器采用高精度反馈控制算法控制恒温系统内的加热制冷器。

所述高精度反馈控制算法是PID算法，数字PID控制的差分方程为：

U(kT)=Kp{e(kT)+TTiΣj=0ke(jT)+TdT[e(kT)-e(kT-T)]}]]>  公式1；

其中，K_p为PID回路增益，T_i为积分时间，T_d为微分时间，T为采样周期，e(kT)为第k次采样的偏差值；

由于PID算法输出在计算过程中容易产生积分饱和作用，因此,采用增量式PID控制算法控制恒温系统,其差分方程为：

Δu(kT)＝K_p[e(kT)-e(kT-T)]+K_ie(kT)+K_d[e(kT)-2e(kT-T)+e(kT-2T)]  公式2；