非接觸眼壓計(jì)的脈沖氣流驅(qū)動(dòng)控制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-26 06:04
在非接觸眼壓計(jì)的臨床應(yīng)用中,脈沖氣流激發(fā)人眼產(chǎn)生微弱振動(dòng),獲取精確的眼壓信息是眼壓測(cè)量的關(guān)鍵。為提高脈沖氣流的穩(wěn)定性和可控性,提出了ArduinoMega2560單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)控制氣缸的驅(qū)動(dòng)方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)外接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),帶動(dòng)連動(dòng)裝置上的活塞運(yùn)動(dòng),壓縮氣缸內(nèi)的空氣產(chǎn)生可控的脈沖氣流,通過噴嘴噴出。單片機(jī)作為主控模塊,利用軟件建立非接觸眼壓計(jì)脈沖氣流驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)曲線的算法分析和對(duì)運(yùn)動(dòng)過程數(shù)值模擬。這種驅(qū)動(dòng)控制方法簡(jiǎn)單易操作,便于調(diào)試,穩(wěn)定性強(qiáng),結(jié)果表明采用該系統(tǒng)誤差小于0.5 kPa,對(duì)確定脈沖氣流大小范圍具有參考價(jià)值。
【文章來源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
脈沖氣流驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)變成機(jī)械角位移的裝置,選用符合要求的步進(jìn)電機(jī)可有效提高檢測(cè)效率和裝置可靠性。需要將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成橫向滑動(dòng)位移,選用滾軸螺桿,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)示意圖如圖2所示[5]。已知步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制總質(zhì)量M=1 kg;滑動(dòng)面的摩擦系數(shù)μ=0.05,螺母的內(nèi)部摩擦系數(shù)μ0=0.3;螺桿全長(zhǎng)LB=600 mm,導(dǎo)程PB=12 mm,軸徑DB=15 mm,螺桿材質(zhì)(鐵)密度ρ=7.9×103kg/m3;螺桿精度Δl=0.03 mm/step;定位時(shí)間t0≤0.8。已知以上驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù),計(jì)算選用的步進(jìn)電機(jī)參數(shù)如下:
單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊電路圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CPLD的步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 李玉琴. 中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(08)
[2]步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)建模及運(yùn)行曲線仿真[J]. 周黎,楊世洪,高曉東. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2011(01)
[3]步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)細(xì)分驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 宋鴻飛,佟首峰,孟凡濤,宋延嵩. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(02)
[4]步進(jìn)電機(jī)的選型與計(jì)算[J]. 范超毅,范巍. 機(jī)床與液壓. 2008(05)
[5]高精度鎖相環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)[J]. 耿朝陽,鐘聯(lián)炯,范躍華. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]眼壓計(jì)中步進(jìn)電機(jī)直線加速控制的軟硬件實(shí)現(xiàn)[J]. 李玉峰,王林斗,魏景芝. 微電機(jī)(伺服技術(shù)). 2003(01)
碩士論文
[1]光纖力熱復(fù)合測(cè)試儀的高速壓力信號(hào)采集與處理[D]. 于錦輝.天津大學(xué) 2016
[2]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)研究[D]. 陳志聰.廈門大學(xué) 2008
[3]激光干涉式非接觸眼壓計(jì)中電信號(hào)處理與控制系統(tǒng)研究[D]. 李玉峰.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3609956
【文章來源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
脈沖氣流驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)變成機(jī)械角位移的裝置,選用符合要求的步進(jìn)電機(jī)可有效提高檢測(cè)效率和裝置可靠性。需要將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成橫向滑動(dòng)位移,選用滾軸螺桿,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)示意圖如圖2所示[5]。已知步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制總質(zhì)量M=1 kg;滑動(dòng)面的摩擦系數(shù)μ=0.05,螺母的內(nèi)部摩擦系數(shù)μ0=0.3;螺桿全長(zhǎng)LB=600 mm,導(dǎo)程PB=12 mm,軸徑DB=15 mm,螺桿材質(zhì)(鐵)密度ρ=7.9×103kg/m3;螺桿精度Δl=0.03 mm/step;定位時(shí)間t0≤0.8。已知以上驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù),計(jì)算選用的步進(jìn)電機(jī)參數(shù)如下:
單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊電路圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CPLD的步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 李玉琴. 中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2018(08)
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[3]步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)細(xì)分驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 宋鴻飛,佟首峰,孟凡濤,宋延嵩. 長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(02)
[4]步進(jìn)電機(jī)的選型與計(jì)算[J]. 范超毅,范巍. 機(jī)床與液壓. 2008(05)
[5]高精度鎖相環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)[J]. 耿朝陽,鐘聯(lián)炯,范躍華. 西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]眼壓計(jì)中步進(jìn)電機(jī)直線加速控制的軟硬件實(shí)現(xiàn)[J]. 李玉峰,王林斗,魏景芝. 微電機(jī)(伺服技術(shù)). 2003(01)
碩士論文
[1]光纖力熱復(fù)合測(cè)試儀的高速壓力信號(hào)采集與處理[D]. 于錦輝.天津大學(xué) 2016
[2]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)研究[D]. 陳志聰.廈門大學(xué) 2008
[3]激光干涉式非接觸眼壓計(jì)中電信號(hào)處理與控制系統(tǒng)研究[D]. 李玉峰.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3609956
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