李小霞 作品数:9 被引量:2 H指数:1 供职机构: 上海理工大学医疗器械与食品学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市科学技术委员会资助项目 更多>> 相关领域: 医药卫生 自动化与计算机技术 更多>>
温控医用腔内灌注泵数学模型及实验研究 2015年 目的:温控医用灌注泵是一种能够提供温的冲洗液的医疗器械,主要用于腹部手术创伤处的冲洗。介绍一款温控医用腔内灌注泵,并采用PID(Proportional Integral Derivative)控制器将灌注泵出水温度控制在某一合理范围内。方法:为了达到以上目的,我们对设计好的温控医用灌注泵的传递函数数学模型及其实验进行研究。首先介绍了温控医用灌注泵的工作原理,其次通过实验确定系统的阶跃响应,并在Matlab中绘制温控医用灌注泵的阶跃响应曲线,确定灌注泵在不同流速情况下的传递函数数学模型。然后运用Ziegler-Nichols公式计算出特定数学模型所对应的PID控制参数。最后运用Matlab软件中的Simulink工具箱对该数学模型和PID控制器的控制参数进行仿真,并将控制参数运用到实际系统中。结果:仿真结果显示,输出曲线能够在较短的时间内达到设定的输出值;实验结果显示,在不同流速时,系统的输出液温度能够3 min内达到需求的范围,最终使得灌注泵输出液体的温度恒定在36.0°C±1.5°C以内。结论:仿真及实验证明,该系统设计合理,得到的数学模型能够准确描述系统的特性,数学模型准确可靠,实验方法合理可行。 李小霞 严荣国 葛斌 杨池 陈倩关键词:灌注泵 温控器 阶跃响应 PID控制器 传递函数 体外细胞培养的加力装置及压力测量的研究 被引量:1 2014年 目的:在一定力学作用下,机体的器官、组织、细胞和生物大分子会发生相应的形态和功能改变,这对于维持正常生理功能具有重要作用。细胞力学是组织工程和细胞工程的基础之一,在离体培养过程中对细胞施加不同的机械力以研究应力对细胞的影响是细胞力学的一个重要研究领域,也是细胞力学的重要研究手段。本研究是为了模拟在体细胞的力学环境,实现在体外培养的条件下对细胞施加力的作用,设计了一种力加载装置和相应的压力检测模块。方法:力加载装置包括应力加载模块、细胞培养室、步进电机传动模块组成。计算机通过软件驱动步进电机控制活塞在培养室内直线往复运动,实现细胞培养室内压力大小、频率和持续时间的可控变化。应力检测模块可以实时监测培养室内压力大小的变化,并与预期参数对比后通过反馈系统调节各模块的运行,实现压力加载的精准控制。结果:系统压力加载的频率调控范围为0 Hz^1Hz,压力加载范围为-71 kPa^60 kPa。结论:该系统为研究压力对细胞的影响提供了一种简单、可行的方法,实验证明系统压力加载方式准确、可行,能对离体培养的细胞进行有效的压力加载。 李开宾 严荣国 徐军 李小霞关键词:细胞力学 便携式正负气压无线远距离测量装置 本发明涉及一种便携式正负气压无线远距离测量装置,气压采集腔采集的压力信号送气压数据处理单片机,单片机处理后通过蓝牙数据发送模块将数据发出;蓝牙数据接收模块接收数据,送显示数据处理器,单片机对数据进行处理和转换,转换后数据... 李开宾 严荣国 李小霞 韩雪飞 杨池 陈倩文献传递 最大正负压检测装置及其检测方法 本发明提供了一种对用户的呼吸回路进行最大正负压检测的最大正负压检测装置,其特征在于,具有:收集罩,密封覆盖在用户的嘴部来收集由呼吸回路输出的气体;正负压检测腔,包括气压传输腔和气压检测腔;传感模块,包括设置在气压检测腔体... 李小霞 严荣国 李开宾 杨池 陈倩文献传递 一种医用灌注式冲洗器 本发明公开了一种医用灌注式冲洗器,属于医用设备技术领域。它包括微处理器模块和蠕动泵,微处理器模块向蠕动泵发送信号控制蠕动泵的出液压力、出液流速;其中微处理器模块上连接有键盘模块、压力传感器、流速传感器以及显示模块。它可以... 严荣国 葛斌 李小霞 杨池文献传递 便携式正负气压无线远距离测量装置 本发明涉及一种便携式正负气压无线远距离测量装置,气压采集腔采集的压力信号送气压数据处理单片机,单片机处理后通过蓝牙数据发送模块将数据发出;蓝牙数据接收模块接收数据,送显示数据处理器,单片机对数据进行处理和转换,转换后数据... 李开宾 严荣国 李小霞 韩雪飞 杨池 陈倩文献传递 多功能电子跳绳计数器 本实用新型公开了一种多功能电子跳绳计数器,包括嵌有磁钢的旋转体部、左端部、右端部、与左端部及右端部连接且左端内边缘上对称的贴有两片可感知磁钢运动的霍尔元件传感器的计数器、具有左端手柄和右端手柄的手持部、用其上的轴体本体和... 严荣国 韩雪飞 李小霞 纪达 王成达文献传递 温控医用灌注泵模糊自整定PID控制系统的研究 被引量:1 2014年 针对温控医用灌注泵的应用过程对温度控制的要求及其所具有的时滞性、非线性、模型结构不确定等特点,我们结合模糊控制技术和常规PID控制方法,组成模糊自整定PID控制器。将传统PID和自整定模糊PID控制器分别应用于温控医用灌注泵系统。实验结果表明,模糊自整定PID控制器在动态性能、稳定时间和稳态误差方面均比传统PID的效果好。 严荣国 李小霞 葛斌 李开宾 陈倩关键词:PID控制器 模糊控制 自整定 温度控制 温控医用灌注泵温度控制系统的设计 2014年 在手术中,医生需用温度适宜的无菌生理盐水进行创伤清洗。为了实现手术过程中常温冲洗液的迅速加温,设计了温控医用灌注泵。本文主要研究了温控医用灌注泵在待机模式和冲洗模式下两种不同的温度控制方法。待机模式时,系统采用传统比例-积分-微分(PID)控制算法;冲洗模式时,系统动态特性实时变化,恒温控制过程复杂,温度控制主要通过拟合控制函数结合PID控制算法实现。根据冲洗液的初始温度和流量实时调节温度控制参数,以实现冲洗液在不同初始温度、不同流速下的恒定温度输出。实验表明该控制系统效果良好,精度较高。 韩雪飞 严荣国 丁洁 葛斌 李小霞关键词:比例-积分-微分