热控分系统作为航天器的关键分系统,承担航天器舱内、外温度调节控制的任务;其中关键的主动热控制功能一般由控温仪来实现。本文针对未来空间站的应用需求,研制了原理样机,完成了关键技术验证。为后续研制具有测、控温精度高、自主管理能力强、可靠性和安全性指数高等特点的航天器控温仪提供技术支撑,具有很大的现实意义与实用价值。本文对国内外控温仪同类产品的研究现状进行了分析,并针对未来空间站的应用需求,确定了空间站控温仪产品的总体研制方案。根据功能将产品划分为系统控制模块、温度及模拟量采集模块、温控阀控制模块、自锁阀控制模块、开关指令输出模块、28V加热器控制模块、100V加热器控制模块和供配电模块。系统控制模块选用国产高性能抗辐照芯片BM3803实现了系统管理功能;温度及模拟量采集模块实现了铂电阻、热敏电阻、压力等模拟量信号的高精度测量;温控阀控制模块、自锁阀控制模块、28V加热器控制模块、100V加热器控制模块选用VMOS(V-groove metal-oxide semiconductor)器件实现了功率驱动接口的集成化设计,有效减小了产品的体积和重量;供配电模块采用厚膜工艺DC/DC电源实现了100V接口电源变换。控温仪内嵌软件使用结构化设计方法,采用指令序列循环执行与中断响应相结合的工作流程,实现了初始化设置、数据采集处理、电加热系统控制、液路系统控制、总线通信、系统健康管理等功能;软件模型中使用了液体回路自适应控制策略和电加热回路比例控制算法提高了控温仪的控制精度。另外,产品中采用机内测试技术增强了产品接口的可测试性;在产品的电接口、软件接口进行了可维修性设计。系统地面测试和试验结果表明控温仪产品的功能、性能指标满足设计要求,各项关键技术均得到测试和验证。