模糊Smith智能控制方法在熱療溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、熱療是近幾年才出現(xiàn)的一種治療腫瘤的新方法,是繼手術(shù)、放射治療、化學(xué)治療和免疫療法之后的第五大療法。腫瘤熱療是利用加熱的方法來治療腫瘤。在治療惡性腫瘤,通常使用的放療或化療方法并非對所有的癌細(xì)胞都能殺滅,PH值低和營養(yǎng)狀態(tài)差的細(xì)胞往往還有存活率,這些細(xì)胞常成為放、化療后復(fù)發(fā)的根源。熱療正好對這些“漏網(wǎng)”的癌細(xì)胞有特別的殺傷力,因此熱療結(jié)合放療、化療等療法治療腫瘤會有更好的療效,這已經(jīng)在臨床研究上得到了驗(yàn)證。
　　熱療的關(guān)鍵是要將腫瘤

2、組織加熱到有效治療溫度范圍之內(nèi)。如果腫瘤溫度在治療溫度以下,不僅無治療效果,還可能促進(jìn)腫瘤的擴(kuò)散,如果溫度過高,又可能損傷正常組織。因此,準(zhǔn)確的測溫和控溫技術(shù)是熱療效果好壞的決定因素。
　　本文針對熱療溫度控制對象的純滯后特性,在具有一階慣性環(huán)節(jié)的Smith預(yù)估器的基礎(chǔ)上,用模糊控制方法調(diào)整改進(jìn)型Smith預(yù)估器的濾波時(shí)間常數(shù),使其隨被控對象參數(shù)變化而變化。并研究了濾波時(shí)間常數(shù)的模糊整定規(guī)則,設(shè)計(jì)了參數(shù)的模糊自適應(yīng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。然后,

3、結(jié)合模糊PID控制與模糊自適應(yīng)Smith預(yù)估控制提出了一種模糊Smith智能控制方法。在前人分析的生物熱傳遞方程的基礎(chǔ)上,建立了典型的熱療數(shù)學(xué)模型。并對此模型進(jìn)行了仿真研究,結(jié)果表明模糊Smith智能控制方法改善了控制性能,使溫度控制系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾性得到了顯著提高。
　　在仿真研究的基礎(chǔ)上,以 AT89C52單片機(jī)為核心微控制器設(shè)計(jì)了嵌入式熱療溫度控制系統(tǒng),完成了系統(tǒng)的硬件和軟件兩大部分的設(shè)計(jì)工作。硬件部分實(shí)現(xiàn)了溫度信號采集