PETCT掃描床控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、分子和功能成像技術(shù)是目前醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展熱點，其最重要的代表之一是PET正電子發(fā)射斷層掃描儀（Positron Emission Tomography）。并且當結(jié)合了PET的功能成像和CT的形態(tài)學(xué)顯示優(yōu)勢而成的設(shè)備PETCT在臨床診斷、基礎(chǔ)研究、新藥研發(fā)等方面發(fā)揮著重要的作用。
　　PETCT的重要的部分之一就是患者掃描床。隨著PETCT對圖像質(zhì)量需求逐步提升其對掃描床的低速運動平穩(wěn)性，精確性;對CT掃描和PET掃描的跨視野掃描

2、減少床板形變量;對升降運動雙電機的穩(wěn)定性、同步性的有著更高更新的需求，從而本文研究的目的是設(shè)計一套合適的掃描床控制系統(tǒng)以滿足產(chǎn)品需求。
　　本文設(shè)計的控制系統(tǒng)采用FPGA（Field Programble Gate Array現(xiàn)場可編程邏輯門陣列）作為主控制核心，使用交流伺服電機以及伺服電機控制器作為水平和升降運動的執(zhí)行單元，并對水平和升降系統(tǒng)進行了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且設(shè)計了一套機構(gòu)來減小在跨視野掃描時床板產(chǎn)生的形變量。
　　

3、本文針對在升降運動控制中使用雙軸同步運動進行升降運動，提出了一種采用基于預(yù)測PID雙軸同步控制算法來進行兩電機位置、速度同步預(yù)測控制以達到升降伺服電機雙軸同步控制的平穩(wěn)性、同步性。
　　本文的另一項工作是對掃描床控制系統(tǒng)工程化實現(xiàn)，主要包括三個方面的內(nèi)容:硬件電路設(shè)計、上位機CAN總線通信協(xié)議設(shè)計、FPGA內(nèi)部HDL程序設(shè)計。硬件電路主要包括供電電路、編碼器接口電路、CAN總線接口電路電路幾個部分。FPGA內(nèi)部程序采用VHDL編程