本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用X線機(jī)高壓發(fā)生器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 高壓發(fā)生器 X線 閉環(huán)控制 FPGA

【摘要】：高壓發(fā)生器的主要作用是為X線球管提供能量,使其產(chǎn)生X線機(jī)所需的X線源,是X線機(jī)的關(guān)鍵部件之一,其性能直接影響X線機(jī)的整機(jī)性能。本文主要論述了高壓發(fā)生器控制系統(tǒng)硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)。本文對(duì)X線機(jī)的基本結(jié)構(gòu),工作原理,發(fā)展歷史與目前的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r,高壓發(fā)生器的工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹,以此為依據(jù)并根據(jù)醫(yī)用X線機(jī)的特點(diǎn)提出了高壓發(fā)生器控制系統(tǒng)的功能需求和設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要針對(duì)KV閉環(huán)控制、燈絲驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)應(yīng)用需求對(duì)KV和燈絲均采用閉環(huán)的PI控制電路,以保證其工作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,PI控制均采用誤差放大器,使用設(shè)定量與反饋量的差值作為輸入,使用其輸出控制KV和燈絲。旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的驅(qū)動(dòng)則采用晶閘管作為交流開關(guān),使用雙邊過(guò)零檢測(cè)的方式實(shí)現(xiàn)其觸發(fā)。同時(shí)硬件對(duì)KV反饋信號(hào)提供了過(guò)壓檢測(cè)電路,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)功能�？刂葡到y(tǒng)以FPGA作為軟件控制核心,主要實(shí)現(xiàn)了燈絲和旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的控制模塊,其工作狀態(tài)直接影響系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,并在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)曝光的控制流程進(jìn)行分析設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)。同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)需求對(duì)通訊、AD和DA等外部接口模塊進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。最后對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果可滿足控制需求。
【關(guān)鍵詞】：高壓發(fā)生器 X線 閉環(huán)控制 FPGA
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH774
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-12
• 1.1.1 X線機(jī)發(fā)展概述10-11
• 1.1.2 高壓發(fā)生器發(fā)展概況11-12
• 1.2 高壓發(fā)生器研究意義12-13
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容13
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排13-16
• 第2章 X線機(jī)高壓發(fā)生器的原理與結(jié)構(gòu)16-24
• 2.1 X線機(jī)概述16-18
• 2.1.1 X線的產(chǎn)生16-17
• 2.1.2 X線機(jī)原理17-18
• 2.2 高壓發(fā)生器原理18-21
• 2.2.1 高壓發(fā)生器主回路原理18-20
• 2.2.2 燈絲驅(qū)動(dòng)原理20-21
• 2.2.3 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)原理21
• 2.3 高壓發(fā)生器結(jié)構(gòu)21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)24-28
• 3.1 控制系統(tǒng)的功能需求24
• 3.2 控制系統(tǒng)的安規(guī)需求24-25
• 3.3 控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-28
• 第4章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)28-44
• 4.1 電源模塊28-29
• 4.1.1 直流母線預(yù)充電28-29
• 4.1.2 直流母線放電29
• 4.2 KV控制模塊29-35
• 4.2.1 閉環(huán)控制介紹29-30
• 4.2.2 誤差放大器30-33
• 4.2.3 KV閉環(huán)控制33-35
• 4.3 過(guò)壓檢測(cè)電路35-36
• 4.4 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電路36-37
• 4.5 燈絲驅(qū)動(dòng)電路37-42
• 4.6 FPGA電源及復(fù)位設(shè)計(jì)42-43
• 4.7 控制系統(tǒng)的PCB制作43
• 4.8 本章小結(jié)43-44
• 第5章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)44-60
• 5.1 FPGA芯片與開發(fā)工具簡(jiǎn)介44
• 5.2 接口模塊的設(shè)計(jì)44-55
• 5.2.1 通訊接口控制模塊45-52
• 5.2.2 AD接口控制模塊52-54
• 5.2.3 DA接口控制模塊54-55
• 5.3 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極模塊55-56
• 5.4 燈絲模塊56-57
• 5.5 曝光流程設(shè)計(jì)57-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 系統(tǒng)測(cè)試60-68
• 6.1 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極測(cè)試60-61
• 6.2 燈絲測(cè)試61-62
• 6.3 電源模塊測(cè)試62-63
• 6.4 曝光測(cè)試63-65
• 6.5 KV過(guò)壓檢測(cè)測(cè)試65
• 6.6 通訊功能測(cè)試65-67
• 6.7 本章小結(jié)67-68
• 第7章 結(jié)束語(yǔ)68-70
• 7.1 工作總結(jié)68
• 7.2 存在問(wèn)題及展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74

【相似文獻(xiàn)】

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