基于ARM的伺服氣壓系統(tǒng)分析與研究.pdf

1、近年來氣動控制、電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)的發(fā)展特別引人注目，與此同時(shí)，這些方面的結(jié)合也更為廣泛，尤其是與ARM微處理器的結(jié)合和應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了氣-電-機(jī)一體化的氣動伺服控制技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展；現(xiàn)階段，基于ARM的應(yīng)用越來越多，在自動化控制領(lǐng)域里，基于ARM微處理器氣動技控制術(shù)的實(shí)用性己經(jīng)充分體現(xiàn)出來；因此氣-電-機(jī)一體化的氣動伺服控制技術(shù)一出現(xiàn)，就受到廣泛關(guān)注，其中一個(gè)重要的方面是在醫(yī)療器械上的結(jié)合和普遍應(yīng)用。
　　本課題主要是針對醫(yī)

2、療器械體外反搏器中的氣壓控制系統(tǒng)做相關(guān)的理論分析和實(shí)踐研究，由于傳統(tǒng)的體外反搏醫(yī)療床所用的氣源是由空氣壓縮機(jī)提供，但是空氣壓縮機(jī)由于需要一套潤滑油分離，冷卻，過濾和加壓的輔助設(shè)備，存在著不環(huán)保、噪音大、費(fèi)用高、體積大等缺陷。鑒于以上存在的這些問題，為了提高性價(jià)比及其實(shí)用性改進(jìn)以上缺陷，現(xiàn)提出一種基于ARM的伺服電機(jī)控制的新型氣壓控制系統(tǒng)。
　　本設(shè)計(jì)主要是基于ARM公司Cortex-M3嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用處理器，輔以伺服控制器和伺

3、服電機(jī)等主要控制部件，并在此基礎(chǔ)上由壓力傳感器感知?dú)夤軌簭?qiáng)的大小，由伺服控制器來完成對伺服電機(jī)的精度控制，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)行星齒輪減速器、柔性聯(lián)軸器和滾珠絲桿轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動后，推動氣缸直線運(yùn)動做功，然后結(jié)合電磁閥的開啟和關(guān)閉從而就可以很好的控制氣囊的充放氣過程。由于氣動系統(tǒng)本身具有線性較差、時(shí)滯與時(shí)變性的特點(diǎn)，這對伺服電機(jī)的控制精度提出了更高要求，所以，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，綜合考慮分析了多種方法并最終采用了預(yù)測控制中的DMC算法。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)