心臟衰竭是心臟病發(fā)展的嚴(yán)重階段,直接威脅病人生命,由于很難及時(shí)找到心臟供體進(jìn)行心臟移植手術(shù),因此,大部分病人需要人工心臟來輔助人體心臟完成泵血功能,維持生命,直至找到合適的心臟供體；人工心臟在輔助心臟完成泵血功能的同時(shí),可幫助病變的心臟恢復(fù)機(jī)能,是非藥物治療心衰的重要手段。而目前臨床采用的第二代人工心臟泵,其機(jī)械軸承處的發(fā)熱比較嚴(yán)重、易磨損、對(duì)血液損傷大、容易形成溶血和血栓等問題,限制了其發(fā)展和應(yīng)用。磁懸浮軸承能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的無接觸懸浮支承,消除了軸承處的機(jī)械摩擦和磨損,降低了對(duì)血液的破壞作用,也降低了溶血和血栓的發(fā)生幾率,延長了整機(jī)壽命。因此,研究可用于人體移植的磁懸浮人工心臟泵具有十分重要的科學(xué)意義和社會(huì)意義。目前,國際上針對(duì)磁懸浮人工心臟泵的研究取得了長足發(fā)展,但是可用于臨床的還很少,還有很多方面需要改進(jìn)和完善。磁懸浮人工心臟泵是高度集成機(jī)械結(jié)構(gòu)學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)、電磁學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)等諸多學(xué)科的先進(jìn)知識(shí)于一體的機(jī)電一體化裝置,其核心部件包括磁懸浮軸承、葉輪轉(zhuǎn)子以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)。葉輪轉(zhuǎn)子和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)可以借鑒第二代人工心臟泵的技術(shù),但用于人工心臟泵的磁懸浮... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 人工心臟泵的研究現(xiàn)狀
    1.3 磁懸浮人心臟泵轉(zhuǎn)子支承技術(shù)分析
    1.4 論文工作及內(nèi)容安排
        1.4.1 論文主要工作
        1.4.2 工作難點(diǎn)分析
        1.4.3 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
        1.4.4 論文內(nèi)容安排
第二章 軸流式磁懸浮人工心臟泵的磁懸浮系統(tǒng)及徑向永磁軸承研究
    2.1 引言
    2.2 軸流式磁懸浮人工心臟泵的磁懸浮系統(tǒng)
    2.3 永磁軸承常用的分析方法
        2.3.1 靜態(tài)磁路法
        2.3.2 等效磁荷法
        2.3.3 有限元法
    2.4 徑向永磁軸承的原理與優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.4.1 徑向永磁軸承的結(jié)構(gòu)與原理分析
        2.4.2 徑向永磁軸承的力學(xué)特性
        2.4.3 徑向永磁軸承剛度的確定
        2.4.4 徑向永磁軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 心臟泵電磁軸承系統(tǒng)的研究
    3.1 引言
    3.2 心臟泵軸向電磁軸承的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
    3.3 軸向電磁軸承與徑向永磁軸承的耦合
    3.4 軸向電磁軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.1 心臟泵磁懸浮系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
        3.4.2 軸向電磁軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.5 設(shè)計(jì)結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 軸向位移的間接檢測方法
    4.1 引言
    4.2 軸向位移的間接測量方法
        4.2.1 霍爾傳感器的檢測原理
        4.2.2 軸向位移的間接檢測方法
        4.2.3 軸向位移測量精度的研究
    4.3 基于霍爾傳感器的測量電路設(shè)計(jì)
    4.4 轉(zhuǎn)子軸向位移檢測系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 軸向控制系統(tǒng)研究
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與建模
        5.2.1 血液的影響
        5.2.2 轉(zhuǎn)子重力的影響
        5.2.3 心臟泵轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析
    5.3 電磁軸承控制器設(shè)計(jì)
    5.4 功率放大器設(shè)計(jì)
        5.4.1 線性功率放大器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        5.4.2 線性功率放大器的振蕩
        5.4.3 功放效率
        5.4.4 功放性能測試
    5.5 軸向控制器性能測試
        5.5.1 頻帶寬度
        5.5.2 階躍響應(yīng)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 磁懸浮人工心臟泵的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 靜態(tài)懸浮實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 轉(zhuǎn)子靜態(tài)懸浮調(diào)試實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 轉(zhuǎn)子的起浮實(shí)驗(yàn)
        6.2.3 轉(zhuǎn)子靜態(tài)懸浮抗干擾實(shí)驗(yàn)
    6.3 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)
        6.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)
        6.3.2 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
    7.1 主要成果和結(jié)論
    7.2 后續(xù)工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軸流式磁懸浮人工心臟泵磁懸浮軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 關(guān)勇,李紅偉,劉淑琴.  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(01)
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[3]人工心臟——直葉片非搏動(dòng)流單心室輔助泵[J]. 錢坤喜.  中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(26)
[4]磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移檢測技術(shù)[J]. 鄒海丹,朱熀秋.  軸承. 2009(04)
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[6]磁懸浮技術(shù)在人工心臟泵中的應(yīng)用研究[J]. 雷永鋒,汪希平.  微特電機(jī). 2007(12)
[7]磁懸浮左心室軸流泵機(jī)電模型研究[J]. 劉曉軍,劉小英,駱清銘.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(02)
[8]不完全微分型PID控制的應(yīng)用研究[J]. 陳平.  機(jī)電技術(shù). 2006(04)
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碩士論文
[1]軸流式磁懸浮人工心臟泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的研制[D]. 楊晟.山東大學(xué) 2010
[2]傾斜式電磁、永磁混合懸浮地球儀及旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的研究[D]. 石燕.山東大學(xué) 2010
[3]軸流式磁懸浮心臟泵控制系統(tǒng)的研究[D]. 王華偉.山東大學(xué) 2009
[4]磁懸浮軸承三電平功率放大器數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[D]. 房保金.山東大學(xué) 2008
[5]軸向控制的磁浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的控制研究[D]. 雷勇.中南大學(xué) 2006
[6]電磁軸承功率放大器的設(shè)計(jì)和研究[D]. 杜方芳.浙江大學(xué) 2005
[7]一種徑向永磁軸承的磁力計(jì)算及剛度分析[D]. 楊安全.中南大學(xué) 2005
[8]永磁軸承力學(xué)特性的研究[D]. 姚海.浙江工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3540132