[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

说明书

本发明提供一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置及方法，上位机读取UI扫描模式选择数据信息，形成CT扫描床理想运动轨迹曲线，并将理想运动轨迹曲线分解成运动控制信息，再发送给床控MCU模块；床控MCU模块接收上位机模块的运动控制信息，并读取CT扫描床的数据信息及UI扫描模式选择数据信息，对当前CT扫描床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运动驱动装置模块，对相应控制参数进行适度调整、补偿；运动驱动装置模块接收床控MCU模块发送的控制指令信号，并读取运动执行机构模块预置数据信息，将控制指令信号和预置数据信息匹配分析，调整相应环节控制参数，驱动运动执行机构模块进行相应运动。

技术领域

本发明属于CT扫描床控制技术领域，具体涉及一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置及方法。

背景技术

医用CT是当今临床医学上应用最多的常规检测设备之一，目前已经被广泛应用于疾病检测、血管造影、心脏成像、介入治疗等诸多临床医学领域。

CT扫描床作为CT的重要组成部分，其运动精确性、稳定性，严重影响着CT图像质量。CT扫描床运动不精确、不稳定容易造成扫描部位的定位不准确或者导致扫描图像产生伪影，进而影响扫描质量，增加误诊机率。因此，对于CT扫描床运动的精确、稳定控制尤为必要。

当前，CT扫描床运动控制受限于各CT扫描模式对于速度的不同要求(跨度范围较大，从零点几毫米每秒到几百毫米每秒不等)、负重变换、机械间隙等带来的干扰影响等，很难实现真正意义上的精确、稳定控制。

此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置及方法，是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的上述CT扫描床运动控制受限于各CT扫描模式对于速度的不同要求，很难实现真正意义上的精确、稳定控制的缺陷，本发明提供一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置及方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种用于大孔径CT扫描床的动态自适应控制装置，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扫描床床控MCU模块内含ARM核；CT扫描床床控MCU模块还可采用单片机、ARM、PLC、FPGA、控制板卡对CT扫描床运动进行控制；

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l inux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，进而触发驱动装置内核DSP中断，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扫描床运动驱动装置模块采用伺服驱动装置、步进驱动装置或变频器对CT扫描床运动执行机构进行驱动控制；

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扫描床运动执行机构模块采用伺服电动机、直流电动机、步进电动机、电动推杆或直线电动机实现CT扫描床运动；