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

  更多相關文章： 無影燈 運動控制 多軸聚焦 脈寬調制 基于時間加減速曲線

【摘要】：隨著電子信息技術的發(fā)展,自動化智能設備已經(jīng)滲透到了各個傳統(tǒng)行業(yè)。特別是高度依賴個人能力的醫(yī)療器械行業(yè)。無影燈是手術室必備的醫(yī)療設備,通過照明手術部位,便于實施手術的醫(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。無影燈運動控制器的性能會直接影響無影燈光斑的控制精度,靈敏度,同時也關系到整個系統(tǒng)的可靠性,直接對實施手術醫(yī)生視覺造成極大影響,甚至關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,調整不方便、占用大量手術室空間等問題,與現(xiàn)代手術室中存在的大量自動化設備相比已經(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用問題和缺陷,本課題采用STM32主從結構研究和開發(fā)一款高性能嵌入式多軸無影燈運動控制系統(tǒng)。整個方案以STM32處理器為主控制器,采用主從式結構控制。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,以及國內外無影燈控制器的研究現(xiàn)狀,總結出無影燈控制器的研究意義和本文所研究的內容;其次,根據(jù)系統(tǒng)的需求,對無影燈控制器進行總體方案的設計,包括機械結構總體方案設計、硬件電路總體方案設計、軟件架構總體方案設計等;然后,對系統(tǒng)的各個子模塊進行詳細的論述和設計,包括步進電機驅動模、搖桿驅動模塊、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、聚焦控制進行了詳細的論述和設計,綜合考慮算法的實時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,脈沖補償算法,聚焦控制算法,實現(xiàn)了系統(tǒng)的速度、位置、聚焦的精確控制。除此之外,本文還通過實驗對上述所涉及的關鍵算法進行了驗證,包括了多種加減速曲線,從中選擇最合適的加減速曲線;對比采用補償前后的位置控制精度,驗證精度達到設計要求;驗證無影燈聚焦精度。通過以上的研究,本文所設計的運動控制器具有成本低、可靠性高、集成度高、升級維護方便等特點,克服了市場主流無影燈的缺點,能夠替代傳統(tǒng)的手術室無影燈。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH772;TP273

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本文編號：1321458