微量注射泵驱动控制系统研究

发布时间：2020-05-20 21:37

【摘要】：当今科学技术发展迅速,更多的场合对流体的流动速度,要求进行精确的控制。在医院及科学实验等场合使用的微量注射泵可以对药物液体的使用量和速度进行精确控制,其应用不只改善了医疗应用中给药方式,并提高了医疗安全水平,同时微量注射泵也可应用于生命科学研究、生物化学试验和食品安全监控等特殊领域。故微量注射泵是一个值得研究的技术领域,其发展和进步对于我们来说很有意义。微量注射泵最重要的部分是电机部分,所以提高电机的性能,也可以使注射泵性能得到提升。本文研究对象是微量注射泵用步进电机,研究的主要目的是减少步进电机振荡,减小噪音,提高其精准度,从而使微量注射泵性能可以得到提高。首先步进电机驱动技术采用细分驱动技术,在细分驱动的基础上对电机使用闭环控制,进一步做到减少电机运行过程中出现丢步、失步现象;其次使用的控制策略为经典的PID控制,它的特点是:简单、性能稳定、调整方便、可信赖性高等;最后重点叙述了两相混合式步进电机的驱动控制策略,确定采用电流跟踪型PWM波技术实现细分驱动,说明其合理性。并在MATLAB中搭建系统的仿真模型,通过仿真运行波形观察与对比,得出控制方案的合理性。最后基XC3S250E为核心的控制部分,硬件电路和软件系统进行了设计与说明。仿真结果表明,步进电机使用细分驱动和闭环控制方法,使步进电机运行性能更加平稳,精度也有所提高,尤其对于微量注射泵这样低速、精度要求高的医疗仪器,采用细分驱动和闭环控制可有效减少其运行过程中出现失误,减少医疗事故的发生。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH789

【参考文献】

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1 胡维庆;;步进电机细分驱动系统设计[J];轻工机械;2016年03期

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3 崔徐佳;高守玮;余盈宽;;基于MATLAB/Simulink的二相混合式步进电机的建模与仿真[J];工业控制计算机;2015年06期

4 蒋俊华;王蓓;;基于FPGA设计及应用课程的理论和实践教学方法探索[J];商丘师范学院学报;2014年12期

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8 温艳艳;;可编程控制器控制系统的总体设计[J];科技信息;2011年36期

9 陈艳红;邓娜;;步进电机细分驱动在机床数控改造中的应用[J];制造业自动化;2010年14期

10 梅小雨;许昌;;船用仪表用步进电机细分驱动的实现[J];微型机与应用;2010年22期

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本文编号：2673229