一、耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展（论文文献综述）
方媛[1]（2018）在《心脏泵流道内表面加工形貌对血液兼容性影响的研究》文中研究说明目前,对于终末期的心衰病人,在药物治疗不起作用的情况下可通过植入血泵的方式进行治疗。但是血泵在工作时易产生溶血、血栓等血液兼容性的问题,会导致心脏泵无法正常工作,严重时将危及病患生命。在通过实验的方法对心脏泵的血液兼容性进行研究时,存在血细胞提取不便、实验复杂和外界因素干扰等问题。本课题将利用正交实验研究加工纹理对血泵内表面加工形貌的影响,并进一步研究不同表面形貌对于心脏泵的血液兼容性的影响,为提高心脏泵的使用性能与临床应用提供理论基础。首先,介绍离心式心脏泵的组成及工作原理,在Solid Works软件中建立血泵三维模型,对心脏泵中易产生血液兼容性问题的部位进行分析,对加工过程中的加工纹理形成原理进行描述,并对加工过程中的刀具坐标系进行分析,在建立刀具坐标系前提下,对心脏泵所用的TC4钛合金进行表面加工形貌仿真。其次,对自主研发的采用TC4钛合金材料制造的离心式人工血液心脏泵流道内表面进行表面加工纹理分析,对表面加工纹理的加工过程进行正交实验规划,在确定走刀路径的情况下进行正交实验设计,对不同切削参数对表面加工粗糙度的影响进行分析,并用单因素实验进行补充,组成变切削速度、变切削深度、变切削宽度、变每齿进给量的对比试验,分析各加工参数对于心脏泵内表面形貌的影响,并用白光干涉仪进行表面形貌提取,根据不同参数的影响因素,采用遗传算法对加工参数进行优化。再次,分析了剪应力以及暴露时间对血液损坏的影响。为了模拟血液流动过程并计算血泵对血液破坏大小,本文利用血液损伤预测模型并结合拉格朗日法对血泵流场以及血细胞破坏程度进行计算,建立了表面形貌对血细胞粘附性影响的模型,对于表面形貌对血细胞粘附性能的影响进行分析。最后,搭建了心脏泵内表面形貌的血液兼容性实验研究平台,测量了正交实验所获得的不同表面纹理在血液流动及静止情况下,对血细胞的破坏程度和血栓形成情况,进一步分析表面形貌对血液兼容性的影响情况。
石芬[2]（2012）在《植入式轴流血泵环空流场分析与结构优化》文中研究指明近年来,终末期心力衰竭的治疗已成为临床心血管内、外科所面临的巨大挑战。由于药物治疗和外科手术的局限性,以及供体心脏的短缺,促进了心脏机械辅助循环装置（人工心脏）的发展。人工心脏主要以微型机械泵来代替或辅助自然心脏泵血,其中轴流血泵由于结构简单、效率高、体积小、易植入人体等优点,已逐渐成为人工心脏的发展趋势。血液在血泵中流动,会因各种因素导致溶血,因此,研究血液在轴流血泵的流场性能,对血泵在医学临床上的使用有着极大的意义。本文研究了血液在血泵中的环形空间流动,采用CFD技术对血液在血泵内的流场进行了仿真分析,并在此基础上对现有血泵的结构进行了优化。论文的具体工作如下：1.对血液在血泵中的环空螺旋流动性能进行研究,推导出速度、流量、压力梯度和流变方程的表达式；对血液在血泵中的湍流Standardk-ε方程进行了推导；研究了血细胞在旋转血泵中的运动,得出了血细胞的轴向与径向速度的表达式。2.采用转速-流量-水头实验台进行轴流血泵体外流体性能实验。实验结果表明：血泵入口压力较低时对出口压力与流量没有明显影响；血泵的出口压力大,流量小；出口压力与流量随着转速的增大而增大；粘度大的液体出口压力与流量小；根据人体生理学的条件,选择合适的入口压力、出口压力、转速与流量作为仿真分析的边界条件。3.采用fluent软件对现有的植入式轴流血泵进行模拟仿真,分析了血液的速度场、压力场、应力场和湍流效应,及它们对血细胞机械损伤的影响；得出了大于红细胞撞击损伤临界速度的体积分数和分布区域；得出高剪切区域和高湍流动能的位置。4.对不同螺距、不同引流叶片数与不同前导叶的血泵进行优化分析,确定一种较好的方案对血泵的结构进行优化。通过CFD仿真分析,与原血泵比较,优化后的血泵血液的机械损伤减小。
荆腾[3]（2011）在《叶轮式心脏泵的仿生控制研究》文中研究说明叶轮式人工心脏血泵经过半个多世纪的研究和发展,已经达到了血液相容性、可植入性、耐久性等临床要求,而心脏泵植入受体后的舒适性问题一直影响着它的进一步发展,关键因素之一是提高血泵流量随扬程（血泵进出口压力差）变化的灵敏度,保持左心室辅助泵与右心室输出的流量平衡。由于左心室辅助泵自身特性的限制,维持与右心室流量平衡难以自动达到,因此需要从血泵的控制系统中寻找新的方法。本文通过三种控制方法设计了仿生控制系统：A、手动控制方法。该控制方法主要是为了获得控制策略中扬程变化与电压补偿之间的控制关系方程而设计的一种实验方法,它是利用改进前的控制系统控制血泵运行,手动调节扬程定值变化的同时给控制系统一定的补偿电压,使流量达到符合要求的灵敏度,记录扬程变化与电压的补偿值,画出它们之间的关系曲线,求出控制方程。该控制中的扬程和流量都是通过手动调节控制系统人为给定的,是设计的仿生控制系统应该达到的理想值,可用于仿生控制系统设计后的比较分析；B、基于传感器反馈血泵参数的仿生控制系统。该控制系统是在了解血泵基本控制原理的基础上,通过分析血泵扬程、流量与输入电压之间的关系数据,制定了通过输入电压补偿的方式提高流量随扬程变化灵敏度要求的控制策略,进行硬件和软件设计。利用单片机ATmega16作为系统的控制芯片,用压阻传感器MPXV5050GP反馈血泵进出口的压力,计算血泵的扬程,根据扬程的变化,利用控制方法A得到的控制方程计算出应该补偿的电压值,控制电压变化,实现仿生控制功能；C、基于神经网络自动检测血泵参数的仿生控制系统,它是本论文主要研究的控制系统。该系统的控制策略和控制方法B的控制策略完全一样,不同点在于它对血泵扬程的测量是通过神经网络根据电机的参数自动换算得到的。该测量方法利用Neuroshell2软件根据血泵电机的功率和转速与血泵扬程之间的关系建立神经网络模型,选择合适的激励函数对大量数据进行学习,调节网络模型中的参数,提高神经网络的稳定性,把神经网络对扬程的预测值与实际测量值之间的误差控制在5%之内。然后通过Neuroshell2软件得到学习后网络的权重和偏差,根据激励函数编写神经网络程序,实现网络的预测功能。根据控制策略,进行硬件和软件设计,选用MicroLinear公司生产的单片集成控制器ML4425作为血泵控制系统驱动芯片,驱动血泵电机运转,采用ARM Cortox-M3系列集成芯片STM32F103C8T6作为系统的控制芯片,实现神经网络的自动检测功能,根据检测的血泵扬程值的变化,利用控制方法A得到的控制方程计算出应该补偿的电压值,控制电压变化,实现仿生控制功能。最后通过实验,对控制方法C设计的基于神经网络自动检测仿生控制系统测量的数据,与控制方法B设计的基于传感器自动检测仿生控制系统测量的数据和控制方法A手动调节获得的理想数据进行比较,找出误差,分析误差产生的原因；并与等电压和等转速控制下得到的数据进行比较,结果显示,基于神经网络自动检测血泵数据设计的仿生控制系统使流量随扬程变化的灵敏度大大提高,从现有1 L/min对应10mmHg,到1 L/min对应2 mmHg,接近自然心脏1 L/min对应1 mmHg,应该能够满足病人右心室与左心辅助泵的流量平衡要求。
王广义[4]（2007）在《锥形螺旋叶轮血泵流场数值计算与分析》文中提出心血管疾病已成为导致人类死亡的主要原因。由于心脏供体的数量极少,不能够满足重危心脏病患者的移植,提出了左心室辅助装置。左心室辅助装置的主体是血泵,它能够将左心的血液引流到泵内再注入到主动脉系统,起到部分或完全代替自然心脏的功能,维持正常的人体血液循环。血泵研究主要采用CFD技术,仅通过计算机仿真优化就可以得到较为理想的血泵模型,大大节省因开发物理样机而花费的财力和时间。本文利用CFD技术设计并计算锥形螺旋叶轮血泵,在满足人体生理需求的基础上,采用改变导叶、变化泵体锥度和出入口锥能改善流动滞止和速度环流。（1）详细综述了国内外人工血泵及其CFD仿真的研究现状,根据目前血泵存在的问题及发展趋势,利用PROE设计了泵体为锥形结构,具有两个头数的螺旋叶片,加之以流线型导流叶片的血泵。数值模拟采用全流道的方案。（2）分析了CFD模拟过程中所用到的模型及数值计算方法。采用k-ε双方程的湍流模型、N-S方程的数值解法、给定变量的差分格式、定子和转子之间采用混合面法,来对锥形螺旋叶轮血泵流场进行计算和求解。（3）运用三维软件进行泵的螺旋叶片、导叶这些复杂曲面的设计。将血泵在CFD前处理软件GAMBIT中进行处理,剖分出利于数值计算的四面体非结构化网格。把网格导入FLUENT中设定流体的参数和设置定转子的转动,最终实现血泵流场的数值模拟。（4）分解了血泵的每一个参数来进行血泵流场的优化,在上百个分析结果中发现导流叶片、出入口锥、血泵锥度及泵体体积对血泵的流场起到关键作用。提出了变化泵体体积、流线形导叶、锐化出入口锥的优化方案。设计出满足生理需求的人工血泵。着重探讨因锥度变化而引起的转速、压强和流量三者之间的关系,给出了关系曲线和拟和方程。
高殿荣,王广义[5]（2006）在《锥形螺旋轴流血泵流场三维数值模拟与分析》文中认为利用ProE软件对血泵的不同结构进行三维建模,应用计算流体力学（CFD）中非定常三维N-S方程和基于非结构网格的有限体积法以及k-ε湍流模型方法数值模拟血泵的全三维内流场．着重计算和分析了旋转叶轮转速的变化和锥度的变化对血泵流场的影响。所作研究对于锥形螺旋叶轮血泵叶轮和流道的优化设计具有指导意义。
茹伟民[6]（2006）在《人工心脏用永磁无刷直流电机设计及驱动控制研究》文中研究表明电机作为人工心脏的驱动动力源，其性能和体积决定了人工心脏的性能和体积。经过半个多世纪的研究和发展，人工心脏已经先后达到血液相容性、可植入性、耐久性等临床要求。随着人工心脏研究的不断发展进步，更进一步要求人工心脏驱动电机具有效率高、体积小、重量轻等特征。与此同时，对人工心脏电机驱动系统的要求也进一步提高，如采用无传感器反电势控制驱动，通过周期性改变电机转速产生搏动血流等等。这样再沿用传统方法来设计电机及驱动系统已经不能满足人工心脏发展的需要了。 为更好的阐明人工心脏电机及控制系统的设计思路，一方面，本文详细阐述了磁路系统及电机经典设计方法及公式。同时，采用现代场路结合的设计方法，使用有限元软件对新型电机铁心、气隙磁场进行了计算，由于兼具传统磁路计算快捷和直接磁场计算精度高的特点，大大地提高了磁路设计计算的精度，在此基础上就能够设计制造出所要求的人工心脏驱动电机。另一方面，对于驱动控制部分，在分析比较了不同的控制器后，选定采用microlinear公司的单片集成控制器ML4428作为人工心脏控制器控制芯片，通过反馈控制原理和方法对芯片外部电路元件进行优化设计，能够实现搏动流输出要求的大比率的转速可调节范围。
钱坤喜,茹伟民,曾培,袁海宇[7]（2003）在《永磁磁浮在心脏泵及其它应用中的稳定平衡》文中进行了进一步梳理学术界一致公认无源磁浮是不稳定的 ,作者却找到两种实现稳定无源磁浮的方法 其一是引入非磁力 ,单独或者与永磁力一起 ,对浮体至少在一个自由度上产生作用 ;其二是利用浮体运动 （旋转 ）的惯量 ,实现至少一个自由度上的稳定平衡 结合这两种方法 ,作者研制成两种不同设计的永磁磁浮心脏泵 ,并尝试将无源磁浮技术应用于高速列车和超静音螺旋桨
茹伟民,曾培,袁海宇,钱坤喜[8]（2003）在《用于搏动流人工心脏的转速控制系统的研制》文中进行了进一步梳理随着人工心脏研究、应用的发展 ,装置的可携带性、受者的舒适性变得越来越重要 人工心脏除了装置本体的体积需要更加紧凑 ,其附属装置 ,比如电池、控制系统的体积也要减小 ,同时须保证整个系统的易用性、可靠性 为配合我所最新研制的滚动轴承和洗刷系统的叶轮血泵及永磁磁浮叶轮血泵的驱动和控制 ,使血泵能够输出符合生理要求的搏动血流量和压力 ,以及装置的微型化需要 ,笔者参考无刷电机驱动控制芯片ML4 42 8的资料 ,并根据笔者以往的控制系统研制经验 ,对人工心脏的控制系统进行了设计、优化 ,试验结果表明该控制系统的性能达到了设计要求
王宝国[9]（2002）在《无轴承电机磁悬浮机理及其控制方法研究》文中进行了进一步梳理从诞生到现在刚刚十几年的无轴承电机是一种新型结构的电机。与传统电机的最大不同之处是它不需要另外的轴承，电机本身既可产生转矩，又能产生支撑转子的磁悬浮力，使转子能够实现无机械摩擦旋转。本文对无轴承电机的磁悬浮机理和控制方法进行了研究。 首先，在综述国内外无轴承电机研究进展和现状的基础上，重点分析了无轴承电机的磁悬浮机理。分别用二维场—路耦合法和解析法建立了磁悬浮力模型。该模型揭示了无轴承电机的磁悬浮机理，对无轴承电机的设计和控制具有指导意义。在分析对比不同转子结构的转矩和磁悬浮力的基础上，本文提出了一种永磁与铁心转子相结合的混合式转子无轴承电机。借助于二维和三维磁场分析和电磁力计算，设计并研制了一台混合式转子无轴承电机样机。 其次，讨论了无轴承电机的磁悬浮力解耦控制以及转子位移控制方法。利用混合式转子无轴承电机的转子特点，将磁悬浮力模型转变为电流空间矢量方程，提出了一种新的磁悬浮力解耦控制方法。应用复合矢量概念，对比了静止坐标系和同步旋转坐标系PI电流调节器组成电流闭环系统的稳态误差，并用根轨迹法对转子位移控制系统的校正环节进行了研究。 然后，研究了无轴承电机的转子位移检测技术。对比分析了目前在无轴承电机上使用的非接触式位移传感器的性能、特点和应用范围，重点对所选用的电涡流传感器进行了静态和动态特性的试验研究。分析了所采用的电涡流传感器位移测量系统出现的误差来源，并提出了消除误差的方法。为确定转子中心点，本文提出了一种在线自校正的方法。 最后，为满足解耦控制和位移控制的需要，设计了以DSP（TMS320C32）为核心、可编程逻辑器件（XC9572）为接口电路的数字控制系统。对所研制的混合式转子无轴承电机样机及其控制系统进行实验研究，验证了本文提出的磁悬浮力解耦控制的机理与控制方法和混合式转子无轴承电机的可行性和合理性。
钱坤喜,曾培,茹伟民,袁海宇[10]（2002）在《耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展》文中研究指明为了提高血泵的使用寿命 ,笔者首先研制出一种具有滚动轴承和洗刷系统的耐久性血泵 ,这种滚动轴承采用耐磨性极好的超高分子量聚乙烯材料做滚子 ,能使血泵工作数年以上 ,而洗刷系统通过输液能使轴承一直在生理盐水和肝素中工作 ,也就不会生成血栓 在此设计基础上 ,作者发展了叶轮转子能够作轴向颤动的耐久性血泵 ,转子的轴向颤动使新鲜的血液在血泵的每个搏动周期进出轴承并洗刷转子 ,轴承内也就不会生成血栓 ,同时也避免了生理盐水注射的不便 ,提高了受体的舒适度和生活品质 最后 ,笔者在永磁磁浮叶轮血泵的研制方面取得了突破 ,血泵转子在永磁磁力和非磁力共同作用下 ,能够悬浮在血液中工作 ,无需位置测量和反馈控制 这种可植入的 ,能产生搏动流并具有良好血液相容性的耐久性叶轮血泵将比以往各种血泵具有更好的应用前途 ,可望在将来取代心脏移植
二、耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展（论文提纲范文）
（1）心脏泵流道内表面加工形貌对血液兼容性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及目的意义 |
| 1.2 相关问题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 心脏泵的发展及国内外研究现状 |
| 1.2.2 钛合金材料医疗应用及加工研究现状 |
| 1.2.3 血泵血液损坏实验研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 钛合金心脏泵内表面加工纹理仿真 |
| 2.1 心脏泵内表面及刀具建模 |
| 2.2 心脏泵铣削加工表面形貌仿真算法 |
| 2.3 心脏泵铣削加工表面形貌仿真 |
| 2.3.1 内表面仿真形貌参数设置 |
| 2.3.2 内表面形貌仿真流程图 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同加工参数血泵内表面形貌对比分析 |
| 3.1 心脏泵材料及其加工特性分析 |
| 3.2 心脏泵铣削正交实验方案及条件 |
| 3.2.1 刀具路径规划 |
| 3.2.2 正交试验方案 |
| 3.3 心脏泵内表面形貌的测量及对比 |
| 3.3.1 心脏泵表面形貌提取 |
| 3.3.2 不同加工参数影响对比 |
| 3.4 心脏泵铣削加工参数优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 血液兼容性预测模型及细胞黏附性影响 |
| 4.1 血液破坏以及血液流变学特性 |
| 4.1.1 血液流变学特性 |
| 4.1.2 血细胞损伤现象 |
| 4.2 剪应力模型及溶血模型 |
| 4.2.1 剪应力模型 |
| 4.2.2 溶血预测模型 |
| 4.3 血损计算方法 |
| 4.4 表面粗糙度影响血细胞黏附的数学模型 |
| 4.4.1 血细胞与钛合金表面黏附模型 |
| 4.4.2 血细胞长期黏附与表面形貌的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 心脏泵内表面形貌的血液兼容性实验研究 |
| 5.1 心脏泵内表面形貌血液兼容性实验 |
| 5.1.1 血泵血液兼容性指标 |
| 5.1.2 表面形貌对血液兼容性影响实验平台的搭建 |
| 5.1.3 溶血实验方法及步骤 |
| 5.1.4 血样的采集和保存 |
| 5.2 血液兼容性实验的测试结果与分析 |
| 5.2.1 血液样本游离蛋白和细胞压积分析 |
| 5.2.2 血样中FBH和NIH含量 |
| 5.3 泵壳内表面血细胞黏附情况 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）植入式轴流血泵环空流场分析与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.2 血泵的发展 |
| 1.3 环空螺旋流的研究现状 |
| 1.4 血泵流场的研究现状 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第二章 轴流血泵内部血液的环空流动分析 |
| 2.1 血液在血泵中环空流动的类型 |
| 2.2 血液在血泵中环空螺旋流方程 |
| 2.2.1 血液的本构方程与环空螺旋流的基本方程 |
| 2.2.2 流体速度分布与压力梯度表达式推导 |
| 2.2.3 轴流血泵的流变方程 |
| 2.3 血液在血泵中Standard k-ε方程 |
| 2.3.1 K方程的推导 |
| 2.3.2 ε方程推导 |
| 2.3.3 Standard k—ε方程 |
| 2.4 血泵中血细胞的运动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 轴流血泵体外流体实验 |
| 3.1 实验系统 |
| 3.1.1 实验系统的设计 |
| 3.1.2 实验仪器与试剂 |
| 3.1.3 实验数据的采集 |
| 3.2 实验过程及实验数据分析 |
| 3.2.1 血泵入口压力与出口压力关系的实验 |
| 3.2.2 血泵转速与流量压力关系的实验 |
| 3.2.3 粘度与转速流量关系的实验 |
| 3.2.4 仿真边界条件的确定实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 轴流血泵内部流场的数值模拟 |
| 4.1 FLUENT中N_S方程数值解法 |
| 4.1.1 有限体积法 |
| 4.1.2 离散方程的求解 |
| 4.2 建模与网格的划分 |
| 4.3 CFD仿真结果及分析 |
| 4.3.1 血液速度场分析 |
| 4.3.2 血液应力场分析 |
| 4.3.3 血液压力场分析 |
| 4.3.4 血液湍流效应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 轴流血泵的结构优化 |
| 5.1 血泵结构参数对血泵流场的影响 |
| 5.1.1 转子螺距对血泵流场的影响 |
| 5.1.2 主体后导引流叶片数对血泵流场的影响 |
| 5.1.3 前后导叶对血泵流场的影响 |
| 5.2 血泵结构组合优化方案的确定 |
| 5.3 优化后血泵叶轮CFD仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 成果与结论 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（3）叶轮式心脏泵的仿生控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 人工心脏研究简介 |
| 1.2 研究的背景、目的和研究现状 |
| 1.2.1 研究的背景和目的 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容和意义 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 本课题研究的意义 |
| 第2章 叶轮式人工心脏泵的基本结构和驱动方式 |
| 2.1 叶轮式人工心脏泵的基本结构 |
| 2.2 叶轮式人工心脏泵的控制方式 |
| 2.2.1 永磁无刷直流电机的发展 |
| 2.2.2 无刷直流电动机的工作原理 |
| 2.3 无刷直流电机的控制方式及实现方法 |
| 2.3.1 采用无刷直流电机驱动芯片MC33035方案 |
| 2.3.2 采用驱动芯片TDA5142方案 |
| 2.3.3 采用驱动芯片MLA425方案 |
| 第3章 血泵参数的实验分析及控制策略的制定 |
| 3.1 叶轮式离心血泵参数分析实验 |
| 3.1.1 实验原理 |
| 3.1.2 实验装置的组成 |
| 3.1.3 实验步骤 |
| 3.2 控制策略分析 |
| 第4章 血泵压力反馈仿生控制系统的设计 |
| 4.1 压力反馈仿生控制系统的硬件设计 |
| 4.1.1 电源 |
| 4.1.2 逆变供电电路 |
| 4.1.3 控制驱动供电电路 |
| 4.1.4 控制电路 |
| 4.1.5 驱动电路 |
| 4.1.6 逆变电路 |
| 4.1.7 反馈电路 |
| 4.1.8 整体电路的设计和制作 |
| 4.2 压力反馈控制系统的软件设计 |
| 4.2.1 程序初始化 |
| 4.2.2 液晶显示屏程序设计 |
| 4.2.3 电流、电压和压力采集程序设计 |
| 4.2.4 按键采集处理程序 |
| 第5章 血泵压力反馈仿生控制系统的实验结果与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 第6章 神经网络仿生控制系统的设计 |
| 6.1 人工神经网络简介 |
| 6.1.1 人工神经网络发展历史 |
| 6.1.2 人工神经网络概念 |
| 6.1.3 人工神经网络的特点及优越性 |
| 6.1.4 人工神经网络的学习方式 |
| 6.2 泵扬程自动检测的人工神经网络设计 |
| 6.2.1 神经网络的建立 |
| 6.2.2 训练样本的采集与处理 |
| 6.2.3 神经网络的训练 |
| 6.3 神经网络仿生控制系统的硬件设计 |
| 6.3.1 控制电路的设计 |
| 6.3.2 反馈电路 |
| 6.4 神经网络仿生控制系统的软件设计 |
| 6.4.1 电流、电压和转速采集程序设计 |
| 6.4.2 神经网络自动检测程序的设计 |
| 第7章 神经网络仿生控制系统的实验结果及分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验结果与分析 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 研究总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表学术论文 |
| 致谢 |
| 附录1 474组收集数据样本 |
| 附录2 神经网络检测扬程的c语言程序 |
| 附录3 压力反馈仿生控制电路原理图 |
| 附录4 神经网络仿生控制电路原理图一 |
| 附录5 神经网络仿生控制电路原理图二 |
| 附录6 血泵电机驱动电路原理图 |
（4）锥形螺旋叶轮血泵流场数值计算与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外人工血泵的研究进展 |
| 1.3 国内外人工血泵叶轮设计及流场的研究现状 |
| 1.4 课题的来源及主要研究内容 |
| 第2章 计算模型和数值求解 |
| 2.1 湍流和湍流模型 |
| 2.2 壁面附近区域处理方法 |
| 2.3 N-S 方程的数值解法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 锥形螺旋叶轮血泵内部流场的数值模拟 |
| 3.1 锥形螺旋叶轮血泵的三维实体建模 |
| 3.2 锥形螺旋叶轮血泵的数值计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 锥形螺旋叶轮血泵的结构优化 |
| 4.1 锥形螺旋叶轮血泵内部泵体的结构优化 |
| 4.2 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）人工心脏用永磁无刷直流电机设计及驱动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 人工心脏研究简介 |
| 1.2 研究的背景和意义 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 永磁材料的基本特征及磁路计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁材料主要性能参数 |
| 2.3 永磁磁路结构设计 |
| 2.3.1 永磁体最佳工作点 |
| 2.3.2 永磁电机磁路工作点的计算求取 |
| 第3章 永磁电机设计计算 |
| 3.1 永磁电机磁路设计及尺寸的确定 |
| 3.1.1 主要技术要求 |
| 3.1.2 主要尺寸的选择 |
| 3.2 稀土永磁无刷直流电动机的设计特点 |
| 3.3 设计实例 |
| 3.3.1 电机基本机构和参数 |
| 3.3.2 电机的绕组分布图 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 电机磁路有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元方法的发展概况 |
| 4.3 有限元法的应用、相应的商业软件及基本思想 |
| 4.3.1 有限元法的应用和相应的商业软件 |
| 4.3.2 有限元法基本思想 |
| 4.4 无刷直流永磁电机设计中的有限元分析 |
| 4.4.1 无刷直流永磁电机磁感应强度计算原理 |
| 4.4.2 永磁无刷驱动电机磁路设计分析过程 |
| 4.4.3 电机磁路有限元仿真结果 |
| 4.5 电机磁路主要系数的有限元法计算 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 人工心脏无刷电机驱动系统方式及实现 |
| 5.1 采用无刷直流电机控制芯片 MC33035方案 |
| 5.2 采用控制芯片 TDA5142方案 |
| 5.3 采用 ML4428方案 |
| 5.4 利用 ML4428设计驱动系统及参数优化 |
| 5.4.1 设计时给定参数 |
| 5.4.2 Cvco的选取 |
| 5.4.3 转子位置锁相环(PLL) |
| 5.4.4 参数整定 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 回顾与展望 |
| 6.1 本文完成的主要工作 |
| 6.2 需作进一步研究的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（7）永磁磁浮在心脏泵及其它应用中的稳定平衡（论文提纲范文）
| 1 理论基础 |
| 1.1 Earnshaw理论 |
| 1.2 Braunbeck推论 |
| 1.3 作者的发现 |
| 2 永磁磁浮叶轮血泵 |
| 2.1 轴向驱动单心室辅助叶轮泵 |
| 2.1.1 装置的样机设计 |
| 2.1.2 装置的改进设计 |
| 2.2 径向驱动双心室辅助叶轮泵 |
| 3 永磁磁浮技术的其它应用 |
| 3.1 高速列车 |
| 3.2 超静音螺旋桨 |
| 4 结 论 |
（8）用于搏动流人工心脏的转速控制系统的研制（论文提纲范文）
| 1 控制系统参数的测定和选取 |
| 1.1 控制对象参数 |
| 1.2 CVCO的选取 |
| 1.3 转子位置锁相环 |
| 2 参数整定 |
| 2.1 位置环 |
| 2.2 电流环 |
| 2.3 转速环 |
| 3 结 论 |
（9）无轴承电机磁悬浮机理及其控制方法研究（论文提纲范文）
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题意义 |
| 1.2 无轴承电机研究现状 |
| 1.2.1 磁悬浮轴承电机 |
| 1.2.2 无轴承电机 |
| 1.2.3 无轴承电机磁悬浮力模型 |
| 1.2.4 无轴承电机的控制技术 |
| 1.2.5 转子位移的测量 |
| 1.2.6 国内无轴承电机研究的进展 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 2 无轴承电机磁悬浮力模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无轴承电机磁悬浮力产生原理 |
| 2.3 应用二维场-路耦合法计算磁悬浮力 |
| 2.3.1 偏心率 |
| 2.3.2 磁悬浮力计算 |
| 2.4 应用解析法分析磁悬浮力 |
| 2.4.1 磁悬浮力解析表达式 |
| 2.4.2 磁悬浮力计算实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 混合式转子无轴承电机 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 悬浮力绕组励磁方式 |
| 3.2.1 2p和2p-2极方案与它励方式 |
| 3.2.2 2p和2p+2极方案与自励方式 |
| 3.3 具有不同转子结构无轴承电机的对比分析 |
| 3.4 混合式转子无轴承电机 |
| 3.4.1 电机结构及工作原理 |
| 3.4.2 具有磁悬浮功能的电机对比 |
| 3.5 混合式转子无轴承电机设计 |
| 3.5.1 设计特点 |
| 3.5.2 样机研制 |
| 3.5.3 转矩、磁悬浮力和轴向力的计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 混合式转子无轴承电机磁悬浮力解耦控制及转子位移控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 磁悬浮力解耦控制原理 |
| 4.2.1 坐标系与坐标变换 |
| 4.2.2 磁悬浮力解耦控制 |
| 4.3 悬浮力绕组电流的控制 |
| 4.3.1 悬浮力绕组电压-电流复数矢量模型 |
| 4.3.2 悬浮力绕组电流闭环系统的静态性能分析 |
| 4.4 转子位移控制 |
| 4.4.1 单边磁拉力对位移控制的影响 |
| 4.4.2 比例-微分调节器及稳定的闭环位移系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 无轴承电机转子位移检测技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 无轴承电机对位移传感器的要求与非接触式位移传感器 |
| 5.2.1 对位移传感器的要求 |
| 5.2.2 非接触式位移传感器 |
| 5.2.3 电涡流位移传感器静态和动态性能测试 |
| 5.3 采用电涡流传感器的位移测量系统 |
| 5.3.1 位移测量系统 |
| 5.3.2 测量误差分析 |
| 5.3.3 位移测量系统的实现与在线自校正 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 混合式转子无轴承电机控制系统的实现与实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 混合式转子无轴承电机控制系统的设计与实现 |
| 6.2.1 TMS320C32数字信号处理器(DSP) |
| 6.2.2 XC9500系列复杂可编程逻辑器件(CPLD) |
| 6.2.3 A／D、D／A、驱动电路和功率器件 |
| 6.2.4 控制系统 |
| 6.2.5 软件设计 |
| 6.3 实验研究 |
| 6.3.1 转速控制实验 |
| 6.3.2 转子位移控制及磁悬浮力解耦控制实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
| 攻读博士学位期间完成和在研的科研项目及专利申请 |
| 参考文献 |
四、耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展（论文参考文献）
- [1]心脏泵流道内表面加工形貌对血液兼容性影响的研究[D]. 方媛. 哈尔滨理工大学, 2018(01)
- [2]植入式轴流血泵环空流场分析与结构优化[D]. 石芬. 中南大学, 2012(03)
- [3]叶轮式心脏泵的仿生控制研究[D]. 荆腾. 江苏大学, 2011(07)
- [4]锥形螺旋叶轮血泵流场数值计算与分析[D]. 王广义. 燕山大学, 2007(02)
- [5]锥形螺旋轴流血泵流场三维数值模拟与分析[A]. 高殿荣,王广义. 第四届全国流体传动与控制学术会议论文集, 2006
- [6]人工心脏用永磁无刷直流电机设计及驱动控制研究[D]. 茹伟民. 江苏大学, 2006(02)
- [7]永磁磁浮在心脏泵及其它应用中的稳定平衡[J]. 钱坤喜,茹伟民,曾培,袁海宇. 江苏大学学报(自然科学版), 2003(01)
- [8]用于搏动流人工心脏的转速控制系统的研制[J]. 茹伟民,曾培,袁海宇,钱坤喜. 江苏大学学报(自然科学版), 2003(01)
- [9]无轴承电机磁悬浮机理及其控制方法研究[D]. 王宝国. 沈阳工业大学, 2002(01)
- [10]耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展[J]. 钱坤喜,曾培,茹伟民,袁海宇. 江苏大学学报(自然科学版), 2002(01)