搏动式左心辅助装置系统的建模与控制
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-15页 |
| 1.1.1 人工心脏分类 | 第12页 |
| 1.1.2 人工心脏控制技术 | 第12-13页 |
| 1.1.3 人工心脏系统建模 | 第13-15页 |
| 1.2 左心辅助装置控制研究现状 | 第15-20页 |
| 1.2.1 研究机构 | 第15-16页 |
| 1.2.2 典型问题 | 第16-18页 |
| 1.2.3 生理控制 | 第18-20页 |
| 1.3 体循环系统建模研究现状 | 第20-25页 |
| 1.3.1 分布参数模型与集中参数模型 | 第20-22页 |
| 1.3.2 Windkessel模型的辨识 | 第22-24页 |
| 1.3.3 生理信号的测量 | 第24-25页 |
| 1.4 左心辅助装置建模研究现状 | 第25-27页 |
| 1.5 关键问题和主要内容 | 第27-30页 |
| 第二章 心血管系统的数学建模与体外模拟 | 第30-46页 |
| 2.1 心血管系统的集中参数模型 | 第30-36页 |
| 2.1.1 左心室模型 | 第30-32页 |
| 2.1.2 体循环模型 | 第32-35页 |
| 2.1.3 数字仿真 | 第35-36页 |
| 2.2 模拟循环系统的原理 | 第36-42页 |
| 2.2.1 总体结构 | 第38-39页 |
| 2.2.2 模拟左心室的结构 | 第39-40页 |
| 2.2.3 模拟体循环的设计 | 第40-42页 |
| 2.3 模拟循环系统的测试 | 第42-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 超声电机致动凸轮泵建模 | 第46-69页 |
| 3.1 环形行波超声电机的集中参数模型 | 第46-50页 |
| 3.1.1 超声电机建模方法 | 第46-47页 |
| 3.1.2 环形行波超声电机的等效电路模型 | 第47-49页 |
| 3.1.3 电机能耗分析 | 第49-50页 |
| 3.2 电机输出特性的计算 | 第50-53页 |
| 3.3 凸轮泵的动力学模型 | 第53-59页 |
| 3.3.1 搏动泵的整体结构 | 第54-56页 |
| 3.3.2 传动机构建模 | 第56-58页 |
| 3.3.3 性能指标 | 第58-59页 |
| 3.4. 泵体性能改进 | 第59-67页 |
| 3.4.1 摩擦系数标定 | 第59-62页 |
| 3.4.2 轮廓线对流量、压力的影响 | 第62-63页 |
| 3.4.3 轮廓线对泵体效率的影响 | 第63-64页 |
| 3.4.4 其他因素的影响 | 第64-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-69页 |
| 第四章 模拟体循环系统的参数辨识 | 第69-84页 |
| 4.1 模型结构及辨识算法 | 第69-71页 |
| 4.2 非线性递归贝叶斯滤波理论 | 第71-75页 |
| 4.2.1 理论框架 | 第71-72页 |
| 4.2.2 EKF | 第72-73页 |
| 4.2.3 UKF | 第73-75页 |
| 4.3 模型参数的可辨识性 | 第75-78页 |
| 4.3.1 简单模型的证明 | 第75-76页 |
| 4.3.2 多模块模型的证明 | 第76-78页 |
| 4.4 实验结果及分析 | 第78-82页 |
| 4.4.1 数字仿真结果 | 第78-79页 |
| 4.4.2 MCL辨识结果 | 第79-82页 |
| 4.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 搏动泵出口的动态建模 | 第84-102页 |
| 5.1 出口模型及辨识算法 | 第84-86页 |
| 5.2 子空间模型辨识 | 第86-92页 |
| 5.2.1 矩阵投影 | 第86-88页 |
| 5.2.2 统计分析框架 | 第88-89页 |
| 5.2.3 算法实现 | 第89-91页 |
| 5.2.4 结构不变量 | 第91-92页 |
| 5.3 系统结构辨识 | 第92-95页 |
| 5.3.1 数据采集 | 第92页 |
| 5.3.2 结构辨识结果分析 | 第92-95页 |
| 5.4 动态参数估计 | 第95-100页 |
| 5.4.1 时变流阻静态标定 | 第95-96页 |
| 5.4.2 模型可辨识性 | 第96-98页 |
| 5.4.3 参数估计结果分析 | 第98-100页 |
| 5.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 第六章 搏动式左心辅助装置的生理控制 | 第102-117页 |
| 6.1 体循环模型与生理控制 | 第102-103页 |
| 6.2 模拟体循环的结构辨识 | 第103-108页 |
| 6.2.1 结构不变量的选择 | 第103-105页 |
| 6.2.2 试验结果分析 | 第105-108页 |
| 6.3 生理控制器的设计 | 第108-111页 |
| 6.3.1 整体控制方案 | 第108-109页 |
| 6.3.2 观测器性能评估 | 第109-111页 |
| 6.4 生理控制器的测试 | 第111-116页 |
| 6.4.1 试验平台 | 第111-114页 |
| 6.4.2 试验结果 | 第114-116页 |
| 6.5 本章小结 | 第116-117页 |
| 第七章 总结与展望 | 第117-120页 |
| 7.1 主要结论 | 第117-118页 |
| 7.2 主要创新点 | 第118页 |
| 7.3 研究展望 | 第118-120页 |
| 参考文献 | 第120-136页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第136-137页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第137-138页 |
| 致谢 | 第138页 |
