近(jin)年(nian)來(lai)，醫(yi)療(liao)影(ying)像(xiang)技(ji)術(shu)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，影(ying)像(xiang)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)圖(tu)像(xiang)的(de)速(su)度(du)以(yi)及(ji)圖(tu)像(xiang)的(de)解(jie)析(xi)度(du)都(dou)有(you)相(xiang)應(ying)的(de)提(ti)升(sheng)。由(you)於(yu)醫(yi)療(liao)影(ying)像(xiang)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)，完(wan)成(cheng)掃(sao)描(miao)所(suo)需(xu)時(shi)間(jian)和(he)生(sheng)成(cheng)影(ying)像(xiang)的(de)質(zhi)量(liang)的(de)限(xian)製(zhi)因(yin)素(su)已(yi)經(jing)不(bu)再(zai)是(shi)影(ying)像(xiang)技(ji)術(shu)，而(er)是(shi)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。因此，醫療影像設備的原始設備製造商（OEM）開始尋求用於定位掃描架的傳統的交流感應電機的替代方案。

　　sifudianjibiganyingdianjidingweigengxunsuhejingque。danshi
，youyuyiliaosaomiaojiachanshengdeguanxingzaihejiaogao，yinciyiqiansifudianjihennanzaicizhongyingyongxiagongzuo。danshizuijin，caiyongshuzishuangercilvboqidexinyidaiqudongjishushisifudianjinenggouanzhaogaoda1000:1的(de)慣(guan)性(xing)荷(he)載(zai)成(cheng)功(gong)地(di)應(ying)用(yong)到(dao)掃(sao)描(miao)架(jia)，同(tong)時(shi)解(jie)決(jue)了(le)相(xiang)關(guan)的(de)共(gong)振(zhen)難(nan)題(ti)。因(yin)此(ci)，運(yun)動(dong)更(geng)加(jia)精(jing)確(que)
，加(jia)速(su)和(he)減(jian)速(su)更(geng)迅(xun)速(su)，產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)的(de)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)和(he)更(geng)清(qing)晰(xi)的(de)影(ying)像(xiang)

　　感應電機與伺服電機

　　開環和閉環交流感應電機已經主導了影像設備掃描架定位市場，這些影像設備包括計算機斷層掃描設備（CT），電子發射斷層掃描-計算機斷層掃描設備（PET-CT）和X光guang機ji等deng。交jiao流liu感gan應ying電dian機ji的de高gao慣guan性xing減jian少shao了le電dian機ji和he載zai荷he之zhi間jian的de不bu匹pi配pei。但dan是shi
，由you於yu醫yi療liao設she備bei製zhi造zao商shang想xiang要yao提ti高gao設she備bei的de生sheng產chan能neng力li和he影ying像xiang質zhi量liang，他ta們men通tong常chang受shou到dao這zhe類lei電dian機ji固gu有you的de性xing能neng局ju限xian性xing的de限xian製zhi。

　　在(zai)許(xu)多(duo)需(xu)要(yao)快(kuai)速(su)和(he)精(jing)確(que)定(ding)位(wei)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)，感(gan)應(ying)電(dian)機(ji)已(yi)經(jing)被(bei)永(yong)磁(ci)式(shi)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)取(qu)代(dai)
，後(hou)者(zhe)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)極(ji)高(gao)的(de)峰(feng)值(zhi)轉(zhuan)矩(ju)和(he)連(lian)續(xu)轉(zhuan)矩(ju)，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)較(jiao)高(gao)的(de)加(jia)速(su)率(lv)和(he)減(jian)速(su)率(lv)，顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)精(jing)密(mi)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)。這(zhe)類(lei)電(dian)機(ji)的(de)主(zhu)要(yao)優(you)勢(shi)是(shi)轉(zhuan)矩(ju)與(yu)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)成(cheng)正(zheng)比(bi)，同(tong)時(shi)速(su)度(du)與(yu)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)相(xiang)關(guan)。

　　低di慣guan性xing結jie構gou是shi許xu多duo永yong磁ci式shi伺si服fu電dian機ji的de固gu有you設she計ji。因yin此ci
，需xu要yao考kao慮lv掃sao描miao架jia的de高gao慣guan性xing載zai荷he與yu伺si服fu電dian機ji的de低di載zai荷he之zhi間jian的de較jiao大da不bu匹pi配pei比bi。伺si服fu電dian機ji控kong製zhi係xi統tong可ke以yi經jing過guo整zheng定ding以yi應ying對dui慣guan性xing不bu匹pi配pei的de情qing況kuang

，但dan是shi一yi旦dan整zheng定ding後hou，由you於yu慣guan性xing載zai荷he增zeng加jia或huo減jian少shao，伺si服fu電dian機ji響xiang應ying性xing能neng下xia降jiang。對dui於yu大da多duo數shu醫yi療liao應ying用yong，載zai荷he很hen少shao變bian化hua；但是這些裝置中通常使用的皮帶傳動導致電機和載荷之間產生相容性或空轉問題，進而改變反射慣性。

　　優化控製係統

　　weileshisifuxitongyouxiaodiyunzhuan，xuyaozhengdingsifufangdaqiyiyouhuaxitongdexiangyingxingneng。tigaoxitongdexiangyingxingnengtongchangxuyaotigaozengyi。danshi，zengyiguodajiangdaozhibuwending，youshihuiwufakongzhizhendong。yinci，xitongzhengdingdemubiaoshihuodezuidaxiangyingxingtongshijinliangjianshaobuwendingxing。jiudianjijieshousuduzhengdingzhilingeryan
，buwendingxinghuidaozhidongzuoguotou。

　　liru
，tigaokongzhixitongdeguanxingzhikenengdaozhidianjiguoduzhixingzhiling。yifangmian
，suizheguanxingdezengjia
，buwendingxingdepinlvjiangdibingqiexuyaogengchangdexiaozhengshijian。lingyifangmian，suizheguanxingxiangduiyugeidingzhengdingzhidezengjia，dianjibiandebuwending，buwendingxingpinlvxiangduijiaogao。weilexiaochuzhexiezhendong，xitongbixujietiao。dangzhengdingzhijianshaoshi
，zhendongjiangtingzhidanyehuijiangdixitongdexingneng。

　　當增益為-3dB或更小
，輸出相位與控製信號相差-45度或更小，或與電機參考值相差-135度時，控製係統失去控製。眾所周知，開環傳遞函數使用兩種方式預測穩定性問題：相位裕度（PM）和增益裕度（GM）。相位裕度是增益為0時的頻率所對應的開環相位和-180度之間的差值。增益裕度是相位穿過-180度時其頻率所對應的開環增益的負值。載荷的不可預測性越大
，相位裕度和增益裕度就越大，以確保控製係統的穩定性。

　　例如，當共振頻率遠低於初相交叉點頻率（270 Hz）時
，相容載荷的作用是減少增益裕度。如果慣性不匹配值為5，增益裕度減少值為6
，即大約16 dB。假設沒有其他校正方法
，與剛性係統相比，相容耦合係統的增益不得不減少16 dB，前提是兩個係統都保持相同的增益裕度。增益的大幅減少將使係統接收指令和幹擾響應能力變差。

　　濾波器能使伺服控製器管理相容性

　　最(zui)近(jin)，伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)製(zhi)造(zao)商(shang)已(yi)經(jing)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)了(le)慣(guan)性(xing)不(bu)匹(pi)配(pei)和(he)相(xiang)容(rong)載(zai)荷(he)的(de)補(bu)償(chang)能(neng)力(li)。這(zhe)些(xie)研(yan)究(jiu)的(de)依(yi)據(ju)是(shi)相(xiang)容(rong)機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)具(ju)有(you)一(yi)些(xie)容(rong)易(yi)振(zhen)蕩(dang)的(de)共(gong)振(zhen)點(dian)
，同(tong)時(shi)在(zai)其(qi)他(ta)頻(pin)率(lv)會(hui)獲(huo)得(de)更(geng)好(hao)的(de)性(xing)能(neng)。傳(chuan)統(tong)的(de)方(fang)式(shi)是(shi)使(shi)用(yong)低(di)通(tong)，帶(dai)通(tong)和(he)高(gao)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)消(xiao)除(chu)有(you)害(hai)的(de)頻(pin)率(lv)。該(gai)方(fang)法(fa)本(ben)身(shen)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)多(duo)個(ge)濾(lv)波(bo)器(qi)消(xiao)除(chu)所(suo)有(you)共(gong)振(zhen)會(hui)導(dao)致(zhi)計(ji)算(suan)延(yan)遲(chi)和(he)相(xiang)位(wei)移(yi)動(dong)
，容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)係(xi)統(tong)失(shi)控(kong)。

　　最(zui)近(jin)，雙(shuang)二(er)次(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)使(shi)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)。雙(shuang)二(er)次(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)包(bao)括(kuo)兩(liang)個(ge)帶(dai)有(you)五(wu)個(ge)係(xi)數(shu)的(de)二(er)次(ci)方(fang)程(cheng)
，這(zhe)樣(yang)濾(lv)波(bo)器(qi)幾(ji)乎(hu)可(ke)以(yi)模(mo)擬(ni)任(ren)何(he)簡(jian)單(dan)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)組(zu)合(he)，同(tong)時(shi)不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)明(ming)顯(xian)的(de)延(yan)遲(chi)。通(tong)過(guo)整(zheng)定(ding)產(chan)生(sheng)問(wen)題(ti)的(de)頻(pin)率(lv)，雙(shuang)二(er)次(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)實(shi)現(xian)了(le)提(ti)高(gao)相(xiang)位(wei)裕(yu)度(du)和(he)增(zeng)益(yi)裕(yu)度(du)優(you)化(hua)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)的(de)目(mu)標(biao)。例(li)如(ru)，機(ji)械(xie)係(xi)統(tong)的(de)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)為(wei)200 Hz，可以配置雙二次濾波器消除200 Hz，同時在更低控製頻率點保持高增益。

　　需要注意的是，大型帶式驅動的掃描架具有較強的物理轉折頻率（roll-off）
，使它們與低通濾波器一樣截斷所有高於大約10 Hz的頻率。借助在10 Hz點截斷增益同時通過30 Hz和40 Hz之間的速度環，可以顯著提高關鍵控製頻率點（大約2至4 Hz）的增益。

　　速(su)度(du)反(fan)饋(kui)裝(zhuang)置(zhi)配(pei)合(he)雙(shuang)二(er)次(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)麵(mian)臨(lin)低(di)頻(pin)率(lv)共(gong)振(zhen)問(wen)題(ti)的(de)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)單(dan)極(ji)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)相(xiang)比(bi)
，雙(shuang)二(er)次(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)和(he)增(zeng)益(yi)組(zu)合(he)可(ke)以(yi)使(shi)校(xiao)正(zheng)時(shi)間(jian)減(jian)少(shao)為(wei)原(yuan)來(lai)的(de)三(san)分(fen)之(zhi)一(yi)，帶(dai)寬(kuan)提(ti)高(gao)三(san)分(fen)之(zhi)一(yi)。同(tong)時(shi)，反(fan)饋(kui)裝(zhuang)置(zhi)通(tong)過(guo)顯(xian)著(zhu)減(jian)少(shao)加(jia)速(su)度(du)和(he)躍(yue)度(du)力(li)，維(wei)持(chi)穩(wen)定(ding)裕(yu)度(du)。

　　yinci，xinyidaisifukongzhiqikeyitongguopeizhitigongbuchangyingxiangyingyongzhongdegaoguanxingzaihehexiangrongxingsuoxudezengyiyuduhexiangweiyudu。yiliaoyingxiangshebeizhizaoshangkeyibingxiwangliyongsifudianjitigongdegenggaojiasuduhesulv，yibianshixitongxianzhutigaokehudeshengchannengli。ciwai
，sifuxitongdezhuyaozhizaoshangyijingtigaolezhizaoxiaolv，jiangsifujishudechengbenjiangdidaoyujiaoliuganyingdianjixiangtongdeshuiping。