[发明专利]一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置及方法

权利要求书

1.一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，其特征在于，包括CT扫描床床控MCU模块、CT扫描床上位机、CT扫描床运动驱动装置模块、CT扫描床运动执行机构模块、CT扫描床采样模块和数据传输模块；

CT扫描床床控MCU模块，用于收集CT扫描床的数据信息及UI扫描模式选择数据信息，同时采样驱动装置的反馈数据信息，对CT扫描床当前运动位置信息进行分析判断，根据实际需求输出控制指令信号给CT扫描床运动驱动装置模块，对CT扫描床相应控制参数进行适度调整、补偿；

CT扫描床上位机，用于采集UI扫描模式选择数据信息，同时读取linux系统特定扫描协议配置信息，进而形成CT扫描床理想运动轨迹曲线，并将CT扫描床理想运动轨迹曲线分解成CT扫描床运动控制信息，再通过数据传输模块发送给CT扫描床床控MCU模块；

CT扫描床运动驱动装置模块，用于接收CT扫描床床控MCU模块发送的控制指令信号，并读取CT扫描床运动执行机构模块预置数据信息，将接收到的控制指令信号和预置数据信息匹配分析，进而驱动CT扫描床运动执行机构模块实现相应运动，收集CT扫描床执行机构模块的运动数据信息及并向CT扫描床床控MCU模块反馈运动数据信息，用于下一步运动控制决策，进而实现CT扫描床实际运动轨迹与理想运动轨迹曲线的拟合；

CT扫描床运动执行机构模块，用于接收CT扫描床运动驱动装置的驱动，负责CT扫描床的最终运动执行；

CT扫描床采样模块，用于采集CT扫描床的数据信息，并通过数据传输模块发送给CT扫描床床控MCU模块；

数据传输模块，用于各模块间的数据交互；

CT扫描床床控MCU模块，对CT扫描床当前运动位置的到位准确性、运动稳定性、速度均匀性以及加减速时间长短信息进行分析判断；

CT扫描床上位机，将CT扫描床理想运动轨迹曲线分解成CT扫描床起始运动位置、运动速度、匀速区域以及加减速时间的运动控制信息；

控制指令信号包括位置指令信号、方向指令信号、增益切换指令信号、负载惯量比指令切换信号及积分时间切换指令信号；

CT扫描床床控MCU模块，根据实际需求输出位置指令信号、方向指令信号、增益切换指令信号、负载惯量比指令切换信号、积分时间切换指令信号给CT扫描床运动驱动装置模块；

CT扫描床运动驱动装置模块，接收CT扫描床床控MCU模块发送的位置指令信号、方向指令信号、增益切换指令信号、负载惯量比指令切换信号、积分时间切换指令信号。

2.如权利要求1所述的用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，其特征在于，CT扫描床采样模块包括CT扫描床负重采样单元和CT扫描床运动位置采样单元；

CT扫描床负重采样单元，用于采集CT扫描床的负重变换数据信息，并通过数据传输模块发送给CT扫描床床控MCU模块；

CT扫描床运动位置采样单元，用于采集CT扫描床的运动位置变换数据信息，并通过数据传输模块发送给CT扫描床床控MCU模块；

CT扫描床床控MCU模块，收集CT扫描床的负重变换数据信息和运动位置变换数据信息。

3.如权利要求2所述的用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，其特征在于，CT扫描床负重采样单元，采用基于canopen协议的负重传感器采集CT扫描床的负重变换数据信息；

CT扫描床运动位置采样单元，采用基于canopen协议的位置传感器采集CT扫描床的运动位置变换数据信息。

4.如权利要求3所述的用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，其特征在于，CT扫描床包括床板和床板安装托架，床板安装托架上设置有纵向驱动轴；

负重传感器设置在床板与床板安装托架的接触处；

位置传感器设置在纵向驱动轴上。

5.如权利要求1所述的用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，其特征在于，位置指令信号、方向指令信号、增益切换指令信号、负载惯量比指令切换信号及积分时间切换指令信号为多路PWM控制信号。

6.如权利要求1所述的用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，其特征在于，数据传输模块，采用现场总线通信网络。