空间相机是实现对地观测、大气和海洋探测及宇宙探测等应用的主要有效载荷,根据不同的探测要求,相机观测精度和成像质量也有不同要求。高精度相机其光机温度对成像质量的影响受到广泛关注,当温度发生变化时,镜片表面的曲率半径、透镜的厚度、光学材料的折射率均会发生改变,这会造成焦距偏离和系统失准,导致相机成像模糊,严重时甚至出现成像失败的情况。随着空间相机在具有宽视场及高分辨率的要求的场合越来越多,光机对控温稳定度提出了更高的要求。针对这些问题,本文对空间光机的温度控制技术进行了以下几个方面的研究:首先,本文应用传热学理论对某空间光机中采用主动热控措施进行精密温控的光机结构(镜框)进行了数学建模。由于建立的镜框温控系统数学模型随环境温度的变化而变化,使得最优的PID控制器参数会随之而变化。针对这一现象,本文将PID参数整定方法与空间光机的数学模型相结合,提出了一种基于空间光机热模型的自适应PID控温方法,使PID控温算法的参数自整定更加简洁。然后,将基于光机热模型的自适应PID控温方法应用于镜框的温度控制,求得最佳动态响应的PID参数与遮光罩及镜框温度的关系,使遮光罩温度发生周期性变化,通过仿真验证该控温方法的性能。最后,将基于光机热模型的自适应PID控温方法应用于镜框的温度控制并进行实验验证,结果显示该控温方法能够实现镜框温度控温稳定度为±0.1℃,表明该自适应PID控温方法对由于环境温度变化导致的数学模型参数改变具有良好的适应性和控温稳定性。最后,对全文进行了总结,对存在的不足之处提出了改进方向。