如何使用DSP和CAN总线设计热功率模拟系统

　　热功率模拟系统用于测试整星热平衡试验时模拟星上各设备热量分布情况，以检测整星的热控系统性能。本系统采用数字信号处理（DSP）组成单元处理系统，采用控制器局部网（CAN）总线组成通信网络，通过计算机对每一路功率按照预先设定好的功率曲线进行调控、巡检、记录。

　　在航天器的研制过程中，需要做热控星（船）热平衡试验。热控星（船）上采用热控结构件模拟星上设备工作时的热量分布情况，热控结构件与实际设备外形相同，内部只装电阻加热片。试验中通过向这些电阻加热片施加不同的电压来模拟这些设备工作时的热量分布情况，对整星的热控系统性能进行验证。目前整星（船）上的设备数量越来越多，有时多达几百路，若采用外接人工控制电源对这些热控结构件独立供电，不仅系统庞大繁杂，而且还需要大量的人力，这种方法非常落后，难以适应大型试验的需要。

　　本文介绍了一种基于数字信号处理（DSP）和控制器局部网（CAN）总线的热功率模拟系统，是专为星（船）热平衡模拟试验而设计的。

　　热功率模拟系统由 1 台工控计算机和77 个控制单元及电源组成，每个控制单元控制4 路加热器，电路结构如图1 所示。整体结构由3 台机柜组成。工控机集成了显示器、键盘、鼠标等全部外设，每台工控机配置有带红外隔离的CAN 通信板卡。所有控制单元都连接到CAN 总线上，组成整个通信网络。每7 个控制单元由1 台AC—DC 电源供电。为保证供电平衡，3 台机柜的交流供电分别跨接在三相交流电上。热功率模拟系统内部由工控机作为控制核心，通过CAN 总线与各控制单元通信。控制单元将环模设备内每一路的加热参数送往工控机，工控机发送命令到控制单元，调控每一路的参数。工控机具有良好的人机界面，可以显示控制单元的各项参数，并通过鼠标和键盘修改控制参数，设备出现故障时显示信息并进行语音报警。

　　电源采用高效率的开关电源，单台输出总功率为1 500 W，效率大于80%，提供36 V 直流电压，具有过压、过流及过热保护功能。