全自動血型分析儀加樣機構機械臂控制系統(tǒng)研究.pdf

1、血型分析是臨床上的一種常規(guī)檢驗。隨著醫(yī)療條件改善以及公眾健康意識的不斷提高，血型檢驗量大量增加，而傳統(tǒng)的手工檢驗方法已不能滿足工作需求，因此，研究一種全自動血型分析儀具有十分重要的意義。全自動血型分析儀是一種高端的血液分析設備，結構復雜，涉及學科分類多，是一種典型的多學科綜合運用的產(chǎn)物。本文針對全自動血型分析儀中涉及的加樣機械臂運動控制系統(tǒng)進行了詳細的設計。
　　全自動血型分析儀的加樣機構機械臂是一個多軸協(xié)調(diào)運動的復雜機械結構。本

2、文首先采用笛卡爾坐標系設計了機械臂的機械結構，然后分析闡述了加樣機構機械臂在整個血型分析儀中的作用和工作流程，明確了運動控制系統(tǒng)所要達到的目標和要求，接著討論了機構機械臂的運動控制策略，確定了速度-電流的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　運動控制系統(tǒng)是機械臂控制的核心。本文選擇了適合本控制系統(tǒng)的無刷直流電機，分析了其工作原理和數(shù)學模型，根據(jù)加樣機構機械臂的運動要求，設計了運動控制方案：采用了S型速度控制方案，并將軌跡規(guī)劃中的插補分成了粗插補和

3、精插補兩步來完成，調(diào)速方法采用了應用最為廣泛的PWM調(diào)速方法。根據(jù)前述的運動控制方案，運動控制系統(tǒng)采用了數(shù)字化的“DSP+FPGA”的硬件平臺，設計了無刷直流電機的驅(qū)動電路、反饋電路、A/D轉換電路。
　　最后，本文研究了運動控制系統(tǒng)中速度控制器和電流控制器的控制算法，采用了工業(yè)自動化中最常用的PID控制算法。針對普通PID控制算法中控制參數(shù)無自整定的缺點，將模糊控制引入PID控制算法，通過對系統(tǒng)運行狀態(tài)參數(shù)進行模糊推理，在線整定