軸流式磁懸浮人工心臟泵磁軸承懸浮運行控制研究.pdf

1、磁懸浮人工心臟泵利用磁懸浮技術實現葉輪轉子的懸浮，與機械軸承支撐的人工心臟泵相比，具有無機械接觸、無需潤滑、對血液破壞小、術后溶血血栓病發(fā)概率低、使用壽命長等優(yōu)點。因此，磁懸浮人工心臟泵成為人工心臟泵研究領域的熱點。然而，磁懸浮人工心臟泵的磁懸浮系統(tǒng)具有多變量、非線性等特點，很難建立其精確的數學模型和穩(wěn)定的懸浮控制。如何實現磁懸浮系統(tǒng)的有效控制，關鍵在于控制器的設計。
　　本論文在國家自然基金(61174055)和江蘇省研究生培養(yǎng)

2、創(chuàng)新工程(KYLX_1046)等支持下，以軸流式磁懸浮人工心臟泵的磁軸承為研究對象，重點開展磁軸承的懸浮運行控制研究，旨在設計一種智能、適應性強、魯棒性好的磁懸浮控制器，實現對磁懸浮系統(tǒng)的有效控制，全文主要研究內容如下:
　　首先，詳細介紹了人工心臟泵的研究背景、磁懸人工心臟泵的研究現狀和懸浮控制的關鍵技術以及社會意義。同時，在分析軸流式磁懸浮人工心臟泵的結構和葉輪轉子受力的基礎上，推導出軸向電磁軸承的數學模型，建立葉輪轉子的動力

3、學方程?；诖耍O計了用于軸向電磁軸承的PID控制器，并進行了Matlab/Simulink軟件仿真研究。結果表明，PID控制具有控制精度高、靜態(tài)特性好，但是，抗擾性能和起浮特性并不理想。
　　其次，詳細闡述了軸流式磁懸浮人工心臟泵的懸浮控制要求，設計出軸向電磁軸承的參數自整定Fuzzy-PID控制器，然后分析懸浮穩(wěn)態(tài)過程，提出改進型參數自調整Fuzzy-PID控制器設計方案，并且進行Matlab/Simulink仿真試驗，結果表