[发明专利]一种热疗的温度控制方法、装置及系统

权利要求书

1.一种热疗的温度控制方法，其特征在于，包括：

依据检测的当前温度信息，基于预先构建的温度预测模型确定当前时刻的电压控制增量信息，所述温度预测模型是指根据历史电压信息、历史温度信息以及当前电压信息进行温度控制；

基于确定的当前时刻的电压控制增量信息控制下一时刻的温度；

所述依据检测的当前温度信息，基于预先构建的温度预测模型确定当前时刻的电压控制增量信息，包括：

依据当前温度信息以及历史温度信息、当前电压信息以及历史电压信息构建当前时刻的参数矩阵；

依据当前温度信息、当前时刻的参数矩阵以及上一时刻的参数系数矩阵构建当前时刻的参数系数矩阵；

基于当前时刻的参数矩阵与当前时刻的参数系数矩阵确定当前时刻的电压控制增量信息；

利用下式计算所述参数系数矩阵：

其中，为当前时刻的参数系数矩阵，为上一时刻的参数系数矩阵，y(k)为当前温度信息，为当前时刻的参数矩阵，c0，且0α2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用下式计算初始参数系数矩阵：

θ₀＝(Φ^TΦ)^-1Φ^TY；

其中，θ₀为初始参数系数矩阵，Φ和Y分别为控制温度前，输入的测试电压信息矩阵及其对应的测试温度信息矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用下式计算当前温度信息：

其中，y(k)、u(k-1)和ε(k)为当前温度信息、上一时刻的电压信息以及白噪声信息，Δ＝1-z^-1为差分算子，另外，A(z^-1)、B(z^-1)和C(z^-1)定义如下：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用下式计算电压控制增量信息：

ΔU_f(k)＝(F₁^TF₁+T)^-1F₁^T[Y_r-F₂ΔU_f(k-j)-GY_f(k)]；

其中，ΔU_f(k)为当前时刻的电压控制增量信息，ΔU_f(k-j)为当前时刻之前的第j时刻的电压控制增量信息，Y_f(k)为当前电压信息和历史电压信息构成的电压矩阵；Y_r为未来时刻的期望电压矩阵，F₁、F₂和G均为多项式系数矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，求取未来预估误差函数的最小未来预估误差对应的电压控制增量信息作为所述当前时刻的电压控制增量信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述未来预估误差函数为：

其中，J为未来预估误差函数，y(k+j)为当前时刻之后的第j时刻的估计电压信息，y_r(k+j)为当前时刻之后的第j时刻的期望电压信息，γ_j为加权系数，N₁为最小输出长度，N₂为最大输出长度，N_u为控制长度。

7.一种用于实现权利要求1-6任一项权利要求所述热疗的温度控制方法的热疗的温度控制装置，其特征在于，包括：

增量确定模块，用于依据检测的当前温度信息，基于预先构建的温度预测模型确定当前时刻的电压控制增量信息，所述温度预测模型是指根据历史电压信息、历史温度信息以及当前电压信息进行温度控制；

温度控制模块，用于基于确定的当前时刻的电压控制增量信息控制下一时刻的温度。

8.一种热疗的温度控制系统，包括权利要求7所述的热疗的温度控制装置，其特征在于，还包括：超声探头、磁共振扫描设备和测温设备；所述超声探头和所述测温设备均与所述温度控制装置相连接；所述测温设备与所述磁共振扫描设备相连接；

所述温度控制装置，用于产生电压控制增量信息，并将该电压控制增量信息发送至所述超声探头；

所述超声探头，用于根据所述电压控制增量信息发射超声波信号到控制对象；

所述磁共振扫描设备，用于获取所述控制对象在接收到超声波信号后反射出去的超声图像信息，将该超声图像信息发送至测温设备；

所述测温设备，用于接收所述超声图像信息，并对该超声图像信息进行分析处理，得到对应于所述控制对象的温度信息。