隨動慢牽治療儀的控制與信息管理系統(tǒng).pdf

1、本文對新型隨動慢牽治療儀與信息管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，用于對腰椎、頸椎病的患者進(jìn)行治療。本課題設(shè)計(jì)的牽引治療儀既能夠根據(jù)設(shè)定的牽引模式和牽引力大小，動態(tài)的改變牽引力大小，又有較好的低速性能。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)患者病例的存儲和牽引力實(shí)時顯示。本隨動慢牽治療儀采用永磁同步電機(jī)作為動力源，建立了隨動慢牽治療儀的矢量控制系統(tǒng)，研究了矢量控制的數(shù)學(xué)模型和和矢量控制算法，并對矢量控制下的系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，矢量控制下的隨動慢牽治療儀動態(tài)響應(yīng)性能

2、較好，超調(diào)較小，實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，符合我們的設(shè)計(jì)要求。在此基礎(chǔ)上，完成了對隨動慢牽治療儀硬件的設(shè)計(jì)，還對隨動慢牽治療儀的信息管理系統(tǒng)和矢量控制的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本課題設(shè)計(jì)的隨動慢牽治療儀能實(shí)現(xiàn)牽引力的精準(zhǔn)控制、良好的人機(jī)交互和患者信息存儲，并能夠動態(tài)的顯示牽引力大小。
　　首先，分析永磁同步電機(jī)在不同的坐標(biāo)軸下的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)矢量控制的原理，介紹了隨動慢牽治療儀的矢量控制的實(shí)現(xiàn)，對速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，利

3、用Matlab中的Simulink組件，搭建了矢量控制下隨動慢牽治療儀的仿真模型，在突然加載及突然卸載情況下，對電機(jī)的動態(tài)特性進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，矢量控制下的隨動慢牽治療儀系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，且有較好的動態(tài)響應(yīng)以及較小的超調(diào)量。
　　其次，對隨動慢牽治療儀的硬件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了基于STM32的隨動慢牽治療儀硬件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了輸入電路，輸出電路和通訊接口電路，并對傳感器進(jìn)行了選型。設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)既滿足了各種牽引模式下，牽引角度、牽引