本文關(guān)鍵詞：基于STM32的智能無影燈控制系統(tǒng)研究　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 無影燈 運(yùn)動(dòng)控制 多軸聚焦 脈寬調(diào)制 基于時(shí)間加減速曲線

【摘要】：隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化智能設(shè)備已經(jīng)滲透到了各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)。特別是高度依賴個(gè)人能力的醫(yī)療器械行業(yè)。無影燈是手術(shù)室必備的醫(yī)療設(shè)備,通過照明手術(shù)部位,便于實(shí)施手術(shù)的醫(yī)生能夠以最佳的方式觀察處于切口和體腔中不同深度的物體。無影燈運(yùn)動(dòng)控制器的性能會(huì)直接影響無影燈光斑的控制精度,靈敏度,同時(shí)也關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,直接對實(shí)施手術(shù)醫(yī)生視覺造成極大影響,甚至關(guān)系到病人的生命健康。目前,傳統(tǒng)的無影燈存在著控制精度低,調(diào)整不方便、占用大量手術(shù)室空間等問題,與現(xiàn)代手術(shù)室中存在的大量自動(dòng)化設(shè)備相比已經(jīng)顯得格格不入。鑒于醫(yī)療電子市場廣闊場景以及目前存在的應(yīng)用問題和缺陷,本課題采用STM32主從結(jié)構(gòu)研究和開發(fā)一款高性能嵌入式多軸無影燈運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)方案以STM32處理器為主控制器,采用主從式結(jié)構(gòu)控制。首先,圍繞著無影燈控制器的開發(fā),論述了無影燈控制器的現(xiàn)狀和特點(diǎn),以及國內(nèi)外無影燈控制器的研究現(xiàn)狀,總結(jié)出無影燈控制器的研究意義和本文所研究的內(nèi)容;其次,根據(jù)系統(tǒng)的需求,對無影燈控制器進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì),包括機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)、硬件電路總體方案設(shè)計(jì)、軟件架構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)等;然后,對系統(tǒng)的各個(gè)子模塊進(jìn)行詳細(xì)的論述和設(shè)計(jì),包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模、搖桿驅(qū)動(dòng)模塊、位置檢測模塊、總線通信模塊、電路抗干擾模塊、系統(tǒng)自檢模塊等;最后,對無影燈控制器的核心控制三要素,速度、位置、聚焦控制進(jìn)行了詳細(xì)的論述和設(shè)計(jì),綜合考慮算法的實(shí)時(shí)性與加減速曲線的沖擊度、位置精確度,聚焦精度之間的平衡,采用可靠的加減速算法,脈沖補(bǔ)償算法,聚焦控制算法,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的速度、位置、聚焦的精確控制。除此之外,本文還通過實(shí)驗(yàn)對上述所涉及的關(guān)鍵算法進(jìn)行了驗(yàn)證,包括了多種加減速曲線,從中選擇最合適的加減速曲線;對比采用補(bǔ)償前后的位置控制精度,驗(yàn)證精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;驗(yàn)證無影燈聚焦精度。通過以上的研究,本文所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制器具有成本低、可靠性高、集成度高、升級維護(hù)方便等特點(diǎn),克服了市場主流無影燈的缺點(diǎn),能夠替代傳統(tǒng)的手術(shù)室無影燈。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH772;TP273

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