腫瘤熱療中對腫瘤部位的溫度控制是保證正常細(xì)胞存活的同時滅殺腫瘤細(xì)胞的關(guān)鍵。本文基于磁納米粒子的弛豫產(chǎn)熱特性和磁納米粒子磁化響應(yīng)強度的溫度敏感性,設(shè)計了一種基于磁納米粒子的熱療溫度控制系統(tǒng),為實現(xiàn)更安全的熱療儀提供基礎(chǔ)。論文首先對系統(tǒng)的組成和運行流程進(jìn)行了介紹,并對高頻交變磁場發(fā)生設(shè)備輸出存在諧波失真的情況進(jìn)行了分析。由于存在諧波失真,單頻激勵模式下的溫度測量模型不能準(zhǔn)確的獲取溫度信息。所以論文構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波—溫度測量模型,建立了激勵磁場諧波、磁納米粒子磁化響應(yīng)諧波與溫度之間的非線性映射,系統(tǒng)通過該模型能夠?qū)崟r獲取磁納米粒子的溫度信息。然后論文研究了磁納米粒子的產(chǎn)熱原理,在此基礎(chǔ)上建立了磁納米粒子的升溫模型,并設(shè)計了PID控制器對磁納米粒子的加熱過程進(jìn)行控制。通過對PID參數(shù)的整定、調(diào)整,最后系統(tǒng)雖然能夠取得比較好的穩(wěn)態(tài)精度,但是存在上升時間長、容易出現(xiàn)超調(diào)的問題。由于磁納米粒子升溫過程受到環(huán)境因素和自身特性影響,磁納米粒子的升溫模型并不精確,所以采用PID控制效果不是十分理想,為了改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,取得更好的控制效果,論文提出使用不需要精確建模的模糊PID控制器對加熱過...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究意義及背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容和工作安排
2 磁納米熱療系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 磁納米熱療系統(tǒng)的構(gòu)成
    2.3 磁納米熱療系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計
    2.4 磁納米熱療系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
3 磁納米熱療溫度測量
    3.1 引言
    3.2 磁納米粒子的磁學(xué)特性
    3.3 高頻諧波-溫度測量模型
    3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度測量的仿真研究
    3.5 本章小結(jié)
4 磁納米熱療溫度控制
    4.1 引言
    4.2 磁納米粒子的熱效應(yīng)
    4.3 PID溫度控制實驗
    4.4 模糊PID溫度控制
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 研究工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3810017