本文關(guān)鍵詞：800速全自動(dòng)生化分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全自動(dòng)生化分析儀是臨床檢驗(yàn)中不可缺少的儀器,通過對(duì)體液的各項(xiàng)生化指標(biāo)的定量分析,來判定人體的身體健康狀況。該類儀器能完全替代手工操作,同時(shí)具有速度快、檢驗(yàn)精度高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在充分研究國內(nèi)外全自動(dòng)生化分析儀的基礎(chǔ)上,通過對(duì)全自動(dòng)生化分析儀基本原理的介紹和總體設(shè)計(jì)的分析,以樣本處理系統(tǒng)為主要研究對(duì)象,對(duì)全自動(dòng)生化分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。樣本處理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng),本文分析該系統(tǒng)結(jié)構(gòu),根據(jù)樣本處理系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)指標(biāo),分解出樣本處理系統(tǒng)的硬件需求,并依此制定了整體方案。硬件系統(tǒng)采用分布式控制結(jié)構(gòu),基于ARM+FPGA的通用硬件平臺(tái)為核心,接收基于PLL原理設(shè)計(jì)的自校準(zhǔn)的液面檢測(cè)電路模塊采集的液面信息,以及堵針檢測(cè)模塊采集的堵針信息。控制策略分為兩層,在伺服驅(qū)動(dòng)層,將PID控制算法用于由步進(jìn)電機(jī)和編碼器構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng);在軌跡規(guī)劃層,采用自適應(yīng)可控S型速度規(guī)劃,在關(guān)節(jié)空間完成對(duì)取樣機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃,并在基于ARM+FPGA通用硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)該控制策略,達(dá)到對(duì)取樣機(jī)械臂和微量泵的精確閉環(huán)控制的目的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,液面檢測(cè)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間為1.6ms,取樣機(jī)械臂水平方向的重復(fù)定位精度為0.21mm,垂直方向重復(fù)定位精度為0.15mm,最小加樣量為2μL,最大加樣量為35μL,滿足了全自動(dòng)生化分析儀的實(shí)際需求,同時(shí)具備較好的可靠性與穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：全自動(dòng)生化分析儀 ARM + FPGA 自校準(zhǔn) S 型速度規(guī)劃 軌跡規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH776
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 全自動(dòng)生化分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀11-13
• 1.4 論文的主要內(nèi)容13-14
• 1.5 本章總結(jié)14-15
• 2 全自動(dòng)生化分析儀的整體設(shè)計(jì)15-26
• 2.1 全自動(dòng)生化分析儀原理15-17
• 2.1.1 朗伯-比爾（Lambert-Bill）定律15-16
• 2.1.2 液面檢測(cè)原理16-17
• 2.2 全自動(dòng)生化分析儀的總體設(shè)計(jì)17-21
• 2.2.1 全自動(dòng)生化分析儀的組成17-20
• 2.2.2 全自動(dòng)生化分析儀的分析流程20-21
• 2.3 樣本處理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3.1 取樣機(jī)械臂22
• 2.3.2 微量泵22-23
• 2.4 樣本處理系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)指標(biāo)23-25
• 2.4.1 取樣機(jī)械臂精度23-24
• 2.4.2 微量泵控制精度24-25
• 2.5 本章總結(jié)25-26
• 3 樣本處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)26-49
• 3.1 樣本處理系統(tǒng)的硬件需求及整體方案26-28
• 3.1.1 樣本處理系統(tǒng)的整體需求26-27
• 3.1.2 樣本處理系統(tǒng)硬件整體方案27-28
• 3.2 ARM+FPGA的通用硬件平臺(tái)28-40
• 3.2.1 通用硬件平臺(tái)框圖28
• 3.2.2 電源設(shè)計(jì)28-29
• 3.2.3 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.4 FPGA程序更新電路設(shè)計(jì)31-34
• 3.2.5 ARM與FPGA通信電路設(shè)計(jì)34-36
• 3.2.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-40
• 3.3 基于PLL的高精度液面檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)40-45
• 3.3.1 液面檢測(cè)整體框圖40-41
• 3.3.2 液面檢測(cè)電路設(shè)計(jì)41-42
• 3.3.3 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)42-43
• 3.3.4 自校準(zhǔn)算法43-45
• 3.4 堵針檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)45-48
• 3.4.1 堵針檢測(cè)電路整體框圖45-46
• 3.4.2 堵針檢測(cè)電路設(shè)計(jì)46-48
• 3.5 本章總結(jié)48-49
• 4 樣本處理系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)49-69
• 4.1 樣本處理系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制模型建立49-51
• 4.1.1 樣本處理系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制時(shí)序49-50
• 4.1.2 樣本處理系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)空間模型50-51
• 4.2 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)51-55
• 4.2.1 電機(jī)轉(zhuǎn)速方案設(shè)計(jì)51-52
• 4.2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力核算52-53
• 4.2.3 電機(jī)選型方案53-54
• 4.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算54-55
• 4.3 關(guān)節(jié)控制器設(shè)計(jì)55-58
• 4.3.1 PID算法原理56-57
• 4.3.2 PID參數(shù)確定過程57
• 4.3.3 關(guān)節(jié)控制驅(qū)動(dòng)模型57-58
• 4.4 軌跡規(guī)劃算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)58-68
• 4.4.1 自適應(yīng)可控S型速度規(guī)劃59-67
• 4.4.2 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃67-68
• 4.5 本章總結(jié)68-69
• 5 實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析69-75
• 5.1 液面檢測(cè)靈敏度與自適應(yīng)能力驗(yàn)證69-70
• 5.1.1 液面檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度分析69
• 5.1.2 液面檢測(cè)系統(tǒng)自適應(yīng)能力分析69-70
• 5.2 取樣機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制精度驗(yàn)證70-73
• 5.2.1 取樣機(jī)械臂水平運(yùn)動(dòng)重復(fù)定位精度驗(yàn)證70-72
• 5.2.2 取樣機(jī)械臂垂直重復(fù)定位精度驗(yàn)證72-73
• 5.3 加樣準(zhǔn)確性與重復(fù)性驗(yàn)證73-74
• 5.4 本章總結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 蕭澤新;陳寬;;自動(dòng)生化分析儀的發(fā)展與展望[J];光學(xué)與光電技術(shù);2006年03期

2 趙宏偉;如何正確選擇伺服電機(jī)的容量[J];機(jī)械工人.冷加工;2003年08期

3 李延斌;孫志華;;全自動(dòng)生化分析儀的分類、結(jié)構(gòu)和選購[J];中國醫(yī)療器械信息;2008年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王軍偉;基于FPGA的模糊PID控制算法的研究及實(shí)現(xiàn)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

2 陳鐵龍;自動(dòng)液體加樣儀系統(tǒng)的研制[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

  本文關(guān)鍵詞：800速全自動(dòng)生化分析儀運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：397855