[发明专利]超声探头的步进电机控制方法、存储介质以及超声探头

说明书

超声探头的步进电机控制方法、存储介质以及超声探头，方法应用于步进电机的马达控制器中，包括：获取可变参数，其中，步进电机的运行速度计算公式由第一子公式和第二子公式组合得到，其中，第一子公式的计算结果随超声探头的扫描参数变化而变化，第一子公式的计算结果作为可变参数，第二子公式的计算结果与超声探头的运行时刻之间一一对应；从马达控制器存储的预设映射数据中调取与当前步进电机的运行时刻相匹配的固定计算因子，第二子公式的计算结果作为所述固定计算因子；将固定计算因子和可变参数代入预设计算公式中，计算得到当前步进电机的运行时刻所对应的步进电机的运行速度。降低了超声主机与步进电机的马达控制器之间的数据传输量。

技术领域

本发明涉及电机控制系统技术领域，具体涉及一种超声探头的步进电机控制方法、存储介质以及超声探头。

背景技术

4D超声技术就是采用3D超声图像加上时间维度参数，能够实时获取三维超声图像，因此也被称作实时三维技术。同其他超声诊断技术相比，4D超声可以实时观察和获取被测组织的实时活动图像，为临床超声诊断提供了更丰富的影像信息和诊断依据。

4D超声技术的实现离不开4D超声探头，主流的4D超声探头主要包括步进电机、超声换能器和传动装置。3D/4D超声扫描，需要通过马达控制器控制步进电机来回匀速运动，带动超声换能器连续均匀的对被测部位进行切片扫描，然后进行三维重建得到3D/4D超声图像。为了准确获取3D/4D超声图像，在4D超声探头进行超声扫描时，必须精准地控制换能器的运动速度和摆动角度。

现有的4D超声探头马达控制器(简称4D马达控制器)通常采用梯形控制曲线对探头内部的步进电机进行驱动控制。控制曲线是一组能够控制步进电机速度的控制参数，控制器根据控制曲线来实现4D探头正向加速、正向匀速、正向减速、反向加速、反向匀速和反向减速的往复控制过程。步进电机控制曲线的计算和生成，通常采用以下两种方案：①在超声主机CPU中进行步进电机控制曲线的计算和生成，然后通过UART、SPI或其他通讯接口将控制曲线下载到4D马达控制器；②在4D马达控制器中完成控制曲线的计算过程，这种方法需要4D马达控制器的微处理器能够支持乘法、开方等复杂运算，应用较少。

在现有技术方案中，在使用超声探头时，在超声主机CPU中进行步进电机控制曲线的计算和生成，然后通过UART、SPI或其他通讯接口将控制曲线下载到4D马达控制器。由于控制曲线数据量比较大，下载需要很长时间，且每次切换参数都需要重新下载，影响用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种超声探头的步进电机控制方法、存储介质以及超声探头，以解决现有技术中超声探头的步进电机控制曲线在超声主机CPU中进行计算和生成，将其下载到马达控制器中需要很长时间的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种超声探头的步进电机控制方法，应用于步进电机的马达控制器中，方法包括：

获取可变参数，其中，所述步进电机的运行速度计算公式中由第一子公式和第二子公式组合得到，其中，所述第一子公式的计算结果随超声探头的扫描参数变化而变化，所述第一子公式的计算结果作为所述可变参数，所述第二子公式的计算结果与所述超声探头的运行时刻之间一一对应；

从马达控制器存储的预设映射数据中调取与当前步进电机的运行时刻相匹配的固定计算因子，所述预设映射数据中存储有与所述当前步进电机的运行时刻相匹配的固定计算因子，所述第二子公式的计算结果作为所述固定计算因子；

将所述固定计算因子和可变参数代入预设计算公式中，计算得到所述当前步进电机的运行时刻所对应的步进电机的运行速度。

优选的，上述超声探头的步进电机控制方法中，所述超声探头为线性传动结构。

优选的，上述超声探头的步进电机控制方法中，

所述步进电机的运行速度计算公式为：