紅外光人體體表輻照系統(tǒng)溫度自動控制系統(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，在對患者的治療過程中，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，并針對人體組織這一復(fù)雜被控對象，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；然后通過對溫度的各

2、種測量方法進(jìn)行研究比較，提出了一種采用非接觸式紅外測溫測量體表溫度的技術(shù)方案。 為解決對人體組織這一特殊被控對象進(jìn)行溫度控制時難以建立精確模型這一問題，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)模糊控制器升級為具有參數(shù)在線自調(diào)整功能的模糊控制器，同時結(jié)合開關(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，在分別改變被控對象參數(shù)和結(jié)構(gòu)的情況下，進(jìn)行了仿真，并對響應(yīng)特性進(jìn)行了分析。 論文還介紹了整個溫度控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，并采用VB語言進(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系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試，且分別對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，