紅外光人體體表輻照系統(tǒng)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、紅外光人體體表輻照系統(tǒng)作為智能輔助醫(yī)療儀器，在對(duì)患者的治療過(guò)程中，需要根據(jù)不同病癥和治療的不同部位提出不同的溫度治療方案。為確保治療效果、得到準(zhǔn)確的溫度控制并保證患者的安全，本文對(duì)紅外光輻照條件下生物組織表面溫度的控制方法進(jìn)行了研究，并針對(duì)人體組織這一復(fù)雜被控對(duì)象，設(shè)計(jì)了一種雙?！獏?shù)在線自調(diào)整模糊溫度控制算法。 本文首先介紹了艾灸光譜的組成和組成此光譜的各個(gè)譜段的光線的生物效應(yīng)以及這些光線在醫(yī)療中的應(yīng)用情況；然后通過(guò)對(duì)溫度的各

2、種測(cè)量方法進(jìn)行研究比較，提出了一種采用非接觸式紅外測(cè)溫測(cè)量體表溫度的技術(shù)方案。 為解決對(duì)人體組織這一特殊被控對(duì)象進(jìn)行溫度控制時(shí)難以建立精確模型這一問(wèn)題，在模糊控制的理論基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了常規(guī)模糊控制器以及模糊控制規(guī)則并通過(guò)模糊推理制定出相應(yīng)的模糊控制查詢表。在此基礎(chǔ)上，為提高控制器綜合控制性能，將常規(guī)模糊控制器升級(jí)為具有參數(shù)在線自調(diào)整功能的模糊控制器，同時(shí)結(jié)合開(kāi)關(guān)控制思路，構(gòu)成了雙模一參數(shù)在線自調(diào)整模糊溫度控制器。按照此控制算法，借

3、助于Matlab模糊工具箱對(duì)純滯后一階慣性模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)算法的合理性；為檢驗(yàn)該模糊控制器的魯棒性和自適應(yīng)能力，在分別改變被控對(duì)象參數(shù)和結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行了仿真，并對(duì)響應(yīng)特性進(jìn)行了分析。 論文還介紹了整個(gè)溫度控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，并采用VB語(yǔ)言進(jìn)行軟件編程，以實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的模糊控制算法。最后，以鹵鎢燈作為光源對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試，且分別對(duì)活體生物組織和離體生物組織進(jìn)行不同溫度的控制實(shí)驗(yàn)，得到相應(yīng)的溫度控制曲線，根據(jù)控溫曲線，