CT教学实验仪控制系统研究与设计
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-17页 |
| ·课题背景及意义 | 第11-12页 |
| ·国内外现状综述 | 第12-16页 |
| ·CT 技术的历史与现状 | 第12-14页 |
| ·CT 教学实验仪的特点与研究现状 | 第14-15页 |
| ·CT 控制系统现状 | 第15-16页 |
| ·研究目的与主要内容 | 第16-17页 |
| 2 CT 教学实验仪及其性能指标 | 第17-29页 |
| ·基本原理 | 第17-19页 |
| ·CT 成像原理 | 第17-19页 |
| ·辐射物理实验原理 | 第19页 |
| ·扫描检测模式 | 第19-20页 |
| ·结构组成及工作过程 | 第20-23页 |
| ·结构及各部分功能 | 第20-23页 |
| ·仪器工作过程 | 第23页 |
| ·主要性能指标及其影响因素 | 第23-26页 |
| ·主要性能指标要求 | 第23-24页 |
| ·空间分辨率及其影响因素 | 第24-25页 |
| ·密度分辨率及其影响因素 | 第25-26页 |
| ·CT 教学实验仪噪声来源分析 | 第26-28页 |
| ·γ射线与物质相互作用的噪声及降低措施 | 第26-27页 |
| ·探测系统的噪声 | 第27-28页 |
| ·机械扫描精度及重建算法引起的噪声 | 第28页 |
| ·小结 | 第28-29页 |
| 3 控制系统设计方案分析 | 第29-43页 |
| ·控制系统设计要求 | 第29-31页 |
| ·功能要求 | 第29-30页 |
| ·技术指标的分析计算 | 第30-31页 |
| ·运动控制设计方案分析 | 第31-40页 |
| ·运动控制结构的设计 | 第31-33页 |
| ·步进电机的选型计算及性能分析 | 第33-37页 |
| ·步进电机的细分驱动设计 | 第37-39页 |
| ·位置检测元件的选型 | 第39-40页 |
| ·数据采集与传输设计方案 | 第40-41页 |
| ·数据采集设计方案 | 第40-41页 |
| ·数据传输设计方案 | 第41页 |
| ·小结 | 第41-43页 |
| 4 控制系统硬件设计 | 第43-54页 |
| ·硬件总体设计方案 | 第43-44页 |
| ·微控制器部分 | 第44-45页 |
| ·微控制器的选型 | 第44页 |
| ·P89V51RD2 单片机的特性 | 第44页 |
| ·微控制器及其外围电路 | 第44-45页 |
| ·CPLD 电路 | 第45-48页 |
| ·CPLD 电路总体功能 | 第45页 |
| ·CPLD 器件的开发 | 第45-46页 |
| ·探测脉冲的分频处理 | 第46-47页 |
| ·正交信号的倍频与鉴向 | 第47页 |
| ·地址译码逻辑 | 第47-48页 |
| ·步进电机驱动及控制 | 第48-51页 |
| ·双极性步进电机驱动电路的特点 | 第48-49页 |
| ·双极性步进电机专用驱动芯片A3980 | 第49-50页 |
| ·驱动及控制电路 | 第50-51页 |
| ·细分驱动的实现 | 第51页 |
| ·其它电路 | 第51-53页 |
| ·USB 接口电路 | 第51-52页 |
| ·辅助功能电路 | 第52-53页 |
| ·小结 | 第53-54页 |
| 5 控制软件的设计 | 第54-65页 |
| ·通信协议 | 第54-55页 |
| ·命令的格式及类型 | 第54-55页 |
| ·状态的格式及类型 | 第55页 |
| ·采集控制软件 | 第55-57页 |
| ·通信模块 | 第56页 |
| ·应用程序 | 第56-57页 |
| ·底层控制软件 | 第57-61页 |
| ·主程序 | 第58页 |
| ·USB 通信处理 | 第58-59页 |
| ·电机控制模块 | 第59-60页 |
| ·任务执行模块 | 第60-61页 |
| ·闭环定位控制算法 | 第61-64页 |
| ·核步法 | 第61-62页 |
| ·积分分离PID 控制算法 | 第62-63页 |
| ·简化的PID 控制算法 | 第63-64页 |
| ·小结 | 第64-65页 |
| 6 系统调试与测试 | 第65-72页 |
| ·控制系统的调试 | 第65-67页 |
| ·控制电路板的调试 | 第65页 |
| ·控制系统软硬件联合调试 | 第65-66页 |
| ·功能与技术指标测试 | 第66-67页 |
| ·CT 教学实验仪性能测试 | 第67-71页 |
| ·功能测试 | 第67-69页 |
| ·性能指标测试 | 第69-70页 |
| ·仪器性能比较 | 第70-71页 |
| ·小结 | 第71-72页 |
| 7 总结与展望 | 第72-73页 |
| ·全文总结 | 第72页 |
| ·后续工作展望 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-76页 |
| 附录 | 第76-78页 |
