基于DSP的X光機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、編號：碩士學位論文碩士學位論文題目：基于DSP的X光機控制系統(tǒng)研究培養(yǎng)單位：物理科學與技術學院專業(yè)名稱：粒子物理與原子核物理指導教師：鄧玉福教授研究生：李彥偉完成時間：2017年3月沈陽師范大學研究生處制類別教育碩士同等學力I基于DSP的X光機控制系統(tǒng)研究中文摘要隨著X射線在醫(yī)療、工業(yè)檢測、食品安全、安檢、生物、考古等領域的廣泛應用，促使X光機取得了長足發(fā)展。傳統(tǒng)的X光機多采用工頻技術，具有體積大、重量沉、操作不方便以及控制系統(tǒng)主體功能

2、單一、速度慢、性能低、穩(wěn)定性差、集成度低等缺點，已逐漸被市場所淘汰。隨著高壓開關電源、高頻燈絲電源技術的發(fā)展與引入，X光機由傳統(tǒng)的工頻提升到高頻，加之DSP、ARM、FPGA、單片機及計算機技術的發(fā)展與應用，使X光機的發(fā)展趨勢更加趨于高頻化、智能化、體積小型化、數(shù)字化。本文針對傳統(tǒng)X光機存在的缺點，對原有X光機的控制系統(tǒng)進行分析研究，設計了一種基于DSP的X光機智能控制系統(tǒng)。本研究分析并設計了高壓發(fā)生電路、燈絲電源電路，并將新型高壓開關

3、電源和高頻燈絲電源技術應用到以TMS320F28335DSP為控制系統(tǒng)核心的控制電路中，實現(xiàn)整套系統(tǒng)的集成數(shù)字化控制。本研究構(gòu)建了雙路DA輸出、雙路AD轉(zhuǎn)換、實時控制及報警信息反饋、數(shù)字PID調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制電路。并對DSP控制系統(tǒng)的軟硬件進行設計，其中硬件設計主要包括DSP芯片電源、復位、時鐘振蕩、JTAG、DA及AD轉(zhuǎn)換、外擴矩陣鍵盤等電路。為了保證X射線的穩(wěn)定輸出，本研究設計了以HCNR200作為隔離器件，加之性能較高的CA3130

4、A運算放大器組成電壓采樣電路；設計了以HCNR200為隔離器，加之運算放大器HA17324組成的電流采樣電路。軟件設計主要包括初始化、燈絲預熱、燈絲PID、高壓PID、雙路DA輸出、雙路AD轉(zhuǎn)換、保護等程序。最后對所研究設計的控制系統(tǒng)進行測驗和調(diào)試。經(jīng)多次測驗與調(diào)試，其結(jié)果表明，本研究設計的控制系統(tǒng)能夠達到預期功能及所要求的技術指標。該智能控制系統(tǒng)采用DSP控制，實現(xiàn)了集成數(shù)字化，具有外圍電路簡單、操作簡便、工作穩(wěn)定、精度高、軟件開發(fā)周