本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID控制策略的人工心臟軸流泵控制方法研究

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【摘要】：人工心臟軸流泵作為自然心臟的機(jī)械輔助裝置,對(duì)于心力衰竭的心臟病人,具有無可替代的作用。微型軸流式血泵作為人工心臟的核心部件,提供維持人體正常的血液循環(huán)所需的動(dòng)力,使自然心臟得到體息,而植入體內(nèi)的血泵的流速通常會(huì)受到泵體前后壓力的影響,轉(zhuǎn)速和流速之間呈非線性相關(guān)系,對(duì)于血泵的流速控制主要依靠人工控制,還缺乏精確的反饋?zhàn)哉ǹ刂葡到y(tǒng)。因此,設(shè)計(jì)一套自整定、高精度、響應(yīng)速度快的智能控制算法顯得尤為重要。 木文針對(duì)微型軸流式血泵的精確控制問題,采用將模糊控制與PID控制相結(jié)合參數(shù)自整定技術(shù),以速度反饋信號(hào)為反饋量,設(shè)計(jì)了一種基于模糊控制理淪的的模糊PID智能控制系統(tǒng)。通過對(duì)模糊PID算法和軸流泵的結(jié)構(gòu)特性的深入研究分析,建立軸流泵的數(shù)學(xué)模型,井利用MATLAB軟件對(duì)其進(jìn)行仿真分析,通過比較傳統(tǒng)PID控制和模糊PID控制的仿真效果,驗(yàn)證了模糊PID算法的有效勝和優(yōu)越性。 根據(jù)模糊PID算法的特點(diǎn)和微型控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了利用FPGA實(shí)現(xiàn)模糊PID控制算法的具體實(shí)現(xiàn)方案,在綜合分析模糊PID控制結(jié)構(gòu)特性的基礎(chǔ)上,選用Altera公司Cyclonell系列中的EP2C35F672C6作為控制系統(tǒng)的目標(biāo)芯片,在Quartus Ⅱ開發(fā)環(huán)境中,采用VHDL編程輸入和原理圖輸入相結(jié)合的方式分層對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)分別對(duì)實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能模塊的整體算法模塊進(jìn)行功能時(shí)序仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析,該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了模糊PID控制功能,驗(yàn)證了模糊PHD控制系統(tǒng)的合理性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP273;R318.11

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本文編號(hào)：1223208