基于DSP的X光機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、編號(hào)：碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文題目：基于DSP的X光機(jī)控制系統(tǒng)研究培養(yǎng)單位：物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)名稱：粒子物理與原子核物理指導(dǎo)教師：鄧玉福教授研究生：李彥偉完成時(shí)間：2017年3月沈陽(yáng)師范大學(xué)研究生處制類別教育碩士同等學(xué)力I基于DSP的X光機(jī)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(cè)、食品安全、安檢、生物、考古等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促使X光機(jī)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。傳統(tǒng)的X光機(jī)多采用工頻技術(shù)，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(diǎn)，已逐漸被市場(chǎng)所淘汰。隨著高壓開關(guān)電源、高頻燈絲電源技術(shù)的發(fā)展與引入，X光機(jī)由傳統(tǒng)的工頻提升到高頻，加之DSP、ARM、FPGA、單片機(jī)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使X光機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)更加趨于高頻化、智能化、體積小型化、數(shù)字化。本文針對(duì)傳統(tǒng)X光機(jī)存在的缺點(diǎn)，對(duì)原有X光機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)了一種基于DSP的X光機(jī)智能控制系統(tǒng)。本研究分析并設(shè)計(jì)了高壓發(fā)生電路、燈絲電源電路，并將新型高壓開關(guān)

3、電源和高頻燈絲電源技術(shù)應(yīng)用到以TMS320F28335DSP為控制系統(tǒng)核心的控制電路中，實(shí)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(shí)時(shí)控制及報(bào)警信息反饋、數(shù)字PID調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制電路。并對(duì)DSP控制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中硬件設(shè)計(jì)主要包括DSP芯片電源、復(fù)位、時(shí)鐘振蕩、JTAG、DA及AD轉(zhuǎn)換、外擴(kuò)矩陣鍵盤等電路。為了保證X射線的穩(wěn)定輸出，本研究設(shè)計(jì)了以HCNR200作為隔離器件，加之性能較高的CA3130

4、A運(yùn)算放大器組成電壓采樣電路；設(shè)計(jì)了以HCNR200為隔離器，加之運(yùn)算放大器HA17324組成的電流采樣電路。軟件設(shè)計(jì)主要包括初始化、燈絲預(yù)熱、燈絲PID、高壓PID、雙路DA輸出、雙路AD轉(zhuǎn)換、保護(hù)等程序。最后對(duì)所研究設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)驗(yàn)和調(diào)試。經(jīng)多次測(cè)驗(yàn)與調(diào)試，其結(jié)果表明，本研究設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期功能及所要求的技術(shù)指標(biāo)。該智能控制系統(tǒng)采用DSP控制，實(shí)現(xiàn)了集成數(shù)字化，具有外圍電路簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、工作穩(wěn)定、精度高、軟件開發(fā)周