數(shù)字切片掃描儀中混合式步進電機的振動抑制方法研究.pdf

1、兩相混合式步進電機由于驅(qū)動控制簡單、無累積誤差等優(yōu)點，被廣泛應用于經(jīng)濟型的高分辨率數(shù)控定位系統(tǒng)當中。但是它存在著兩個明顯的缺點，一個是低速轉(zhuǎn)動時振動和噪音相對較大，另一個是當頻率突變過大時的堵轉(zhuǎn)、丟步或者過沖也會導致其較大振動，這兩個缺點對定位系統(tǒng)的精度會產(chǎn)生較大的影響。論文的研究可用于對精度要求微米級別的數(shù)字切片掃描儀中的步進電機的振動抑制。步進電機在運行時的振動將會導致掃描圖像精密度不夠甚至離焦情況的發(fā)生，并且還會導致掃描時間延長，

2、因此對數(shù)字切片掃描儀中步進電機的振動抑制方法的研究就顯得尤為有意義并具有較大實用價值。
　　論文由對電機的理解、振動量測量、減振方法及系統(tǒng)實驗四大部分構(gòu)成。首先，對數(shù)字切片掃描儀做了系統(tǒng)性的概述，研究了步進電機的工作原理、運行性能，分析對比了步進電機的五種驅(qū)動方式。其次，調(diào)研了步進電機振動的原因，指出導致數(shù)字切片掃描儀中步進電機振動的主要原因。研究了抑制步進電機振動的三種方案，提出對步距角的細分以及升降頻曲線的設計是抑制步進電機振

3、動的主要方式。研究并分析了對步進電機單獨運行時進行振動測量的方法。提出一種適用于掃描儀中步進電機振動測量的方案，在不改變原有機械架構(gòu)的前提下，用高速攝像機替換普通掃描攝像機，直接拍攝切片焦面位置結(jié)合自動聚焦梯度算法，利用聚焦線位置的波動直觀反映步進電機的振動量。提出了對步進電機振動進行重復性測量的方法。通過MATLAB軟件編程對采集的振動數(shù)據(jù)進行處理與分析。之后，對步進電機升降頻控制做了詳細研究，在步進電機指數(shù)型規(guī)律速度函數(shù)的基礎上建立

4、了步進電機復合曲線速度控制函數(shù)，并對四種不同條件下步進電機振動測試所用的時長進行了對比分析。最后，實驗與性能分析部分對步距角細分、復合曲線升降頻控制兩種振動抑制方式分別進行了振動測試實驗；對梯形速度曲線步距角無細分、梯形速度曲線步距角16細分、復合型速度曲線步距角無細分以及復合型速度曲線步距角16細分四種條件下分別進行了實際掃描驗證實驗，并對抑制振動效果及實驗結(jié)果進行了分析。
　　論文的研究使數(shù)字切片掃描儀中步進電機的振動得以能夠