本文關(guān)鍵詞：活體顯微觀測微動自適應平臺設(shè)計

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【摘要】：在通過顯微鏡對活體生物進行觀察時,由于活體生物的呼吸、心跳、肌肉顫動等因素,經(jīng)常會產(chǎn)生對焦失準。這就需要顯微鏡隨著活體生物的呼吸、心跳和肌肉顫動而進行微位移。 由于生物顯微鏡景深一般在0.5μm-100μm之間,所以無法通過人工控制光學顯微鏡進行快速精確調(diào)校。這里采用差動象散法,設(shè)計了基于四象限光電探測器的離焦檢測系統(tǒng),并通過基于模糊PID控制的永磁同步直線電機進行快速對焦。 設(shè)計了差動象散法離焦檢測系統(tǒng),并分析了激光器、柱面鏡和四象限探測器的誤差的產(chǎn)生原因,通過仿真分析提出了誤差解決辦法。 重點研究了模糊PID控制器,通過對輸入量的模糊化,建立隸屬函數(shù),建立模糊規(guī)則,并對模糊規(guī)則進行推理。通過建立直線電機控制系統(tǒng)的Matlab仿真模型,對模糊PID控制器與PID控制器性能進行比較,得出模糊PID控制策略具有更好的抗干擾能力與更優(yōu)秀的動靜態(tài)特性。 設(shè)計了擁有速度、離焦量和電流閉環(huán)的DSP程序,其中離焦量和電流閉環(huán)屬于PID控制,速度閉環(huán)屬于模糊PID控制,并通過數(shù)字濾波減小了離焦量的白噪與隨機干擾,產(chǎn)生三相電壓PWM波對直線電機進行控制。 經(jīng)實驗證明,在40倍放大倍數(shù),焦深為0.91μm顯微物鏡下,得到了精度為±0.8μm的離焦檢測信號,采樣頻率為120Hz。實現(xiàn)了預定實驗目標,得到了較好的實驗效果。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH742.1;TP273.4

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