本论文选题来自广东省人民政府科技专项和科技部国际科技合作重点项目计划(2003DF000050)资助的“阿尔法磁谱仪(Alpha MagneticSpectrometer，AMS)轨迹探测器热控制系统(Tracker Thermal ControlSystem，TTCS)的研制”项目。第二代阿尔法磁谱仪项目是由著名美籍华裔科学家丁肇中教授领导的一个大型国际科研合作项目。其中硅微条轨迹探测器是阿尔法磁谱仪中的关键组件，对其进行热控制和热传导是硅微条探测器热控制系统的设计目的。由于太空环境的复杂性，空间轨道上热参数在不断地改变，如何在动态环境下实现对硅微条探测器稳定地控温，不仅要求有一套精密的导热组件作为硬件平台，还要有稳定的电子系统对这一平台进行综合监控和管理。 硅微条探测器热控电子系统(Tracker Thermal Control systemElectronics，TTCE)的研制遵循“从上向下设计，自下往上综合”的这一设计理念，首先规划了监控体系结构和监控层次，并对系统进行功能分配和合理布局，对TTCE划分为三个子板进行分别设计与实现，其中控制板(Tracker ThermalElectronic Control，TTEC)承担着通信联接、数据获取、控制实现及自保护策略实施等关键任务，故文中重点对TTEC进行了详细研究和设计。 TTEC中整体设计采用“MCU+2FPGA”这一处理器架构模型，并基于此而展开硬件设计；软件设计定义了AMS-TTCS-CAN应用层协议，并给出了软件重注入技术的实现方法；固件设计中为解决多模块多器件共访外部存储器存在的总线竞争问题，设计了总线仲裁器；通信设计中设计并基于固件实现了AMS-TTCS-CAN传输层；数据获取给出了两种温度传感器采集的固件实现，控制部分以PI和开关控制算法来满足不同控制需求；并设计了多级自保护策略以确保系统工作安全。整体测试分别基于虚拟热控回路和空间热控回路原型件进行。虚拟热控回路的搭建采用虚拟传感器与虚拟负载作为硬件平台，以MODELICA/MATLAB为仿真语言，基于LABVIEw开发了算法与硬件平台的数据交互接口。以虚拟和空间热控回路原型件为监控对象，对TTCE进行了整体测试，测试数据和结果验证了其设计性能。