近年来随着国内外医疗的不断改善,计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)技术得到了迅猛发展。国内外的市场竞争愈加激烈,CT机的制造成本受到了厂商高度重视,降低CT机的制造成本,对医疗设备企业是具有非常重要的意义。CT主机是由固定控制系统和旋转控制系统组成。通过对现有CT主机系统结构进行分析,本文在现有主旋转伺服控制系统的控制接口不变的基础上,设计和实现了一套低成本的异步变频旋转控制系统,提高产品的市场竞争力。本文主要工作包括:(1)分析了东软NeuVizl6CT机的系统结构,在满足系统性能指标的基础上,对固定控制系统和旋转控制系统实现降低成本的可行性进行研究;(2)根据系统需求,从降成本角度对旋转控制系统现有的结构、控制模式、速度精度、位置精度等主要因素进行分析,设计了一套以异步电机和变频器为执行元件,具有兼容性的低成本旋转控制系统方案;(3)在CT机旋转系统结构不变的基础上,进行异步变频控制的仿真分析研究,并得出一套可以兼容原有系统结构的异步变频控制设计方案和多段速度曲线的控制方法;(4)针对降成本的系统结构及设计方案,进行异步电机、变频器、编码器、电阻器的型号选择,变频器参数设定等工程化实现;(5)对系统进行了最高转速的加减速控制、旋转定位、故障保护、电磁辐射等功能的验证与分析,满足了系统对最高转速时的加减速时间、定位精度、速度稳定性等主要性能的需求,实现了产品完全兼容性的降成本设计。通过内部系统验证、测试及临床验证,本文设计的控制系统满足设计要求。根据实验数据表明,该系统完全兼容,运行精度能够达到0.3%,而加速时间、定位精度等主要性能指标均有提高,其中从静止加速到最高转速0.39秒/转的加速时间由21秒提高到19.9秒,定位精度由0.3°提高到0.24°。