[发明专利]一种基于无创测量的LVAD无差别自适应的模糊PI控制方法

摘要

本发明提供了一种基于无创测量的LVAD无差别自适应的模糊PI控制方法，首先通过无创测量的遥测系统EMKA测量左心室容积,通过低通滤波器进行滤波处理以及泵功率‑流量查找表得到期望的平均泵流量参考值,估算出所需平均泵流量测量值。进一步将平均泵流量参考值和平均泵流量测量值进行比较得到一个流量偏差值e,将流量偏差(e)以及流量偏差的变化率(de/dt)模糊化得到模糊量E和EC，然后用模糊化方法，根据不同的模糊量E和EC确定出自适应的比例系数和积分系数的变化值Δkp和Δki。最后将流量偏差(e)、比例系数和积分系数的变化值Δkp和Δki输入控制器进行处理，PI控制器输出的电流信号直接对LVAD进行控制，以达到不同生理情况下所需求的泵转速ω。

主权项

1.基于无创测量的LVAD无差别自适应的模糊PI控制方法，该方法包括左心室辅助装置LVAD，左心室辅助装置LVAD能够通过模糊PI控制系统的调节，产生满足人体生理需求的泵转速ω，左心室辅助装置LVAD的一端与左心室的心尖部吻合，另一端连接一带瓣管道,带瓣管道与病人的升主动脉作端侧吻合，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先通过无创测量的遥测系统EMKA测量左心室容积LVV,作为低通滤波器的输入值，从中提取出心率HR和舒张末期容积EDV，结合预负荷搏动功PRSW控制器和心率控制器,得到期望的泵水利功率PP_des，再通过低通滤波器进行滤波处理以及泵功率‑流量查找表得到期望的平均泵流量参考值步骤2，使用Golay‑Savizky传感器和Extended‑Kalman滤波器，对提取的泵转速信号进行除噪声处理，同时估算出平均泵流量测量值步骤3，将平均泵流量测量值与平均泵流量参考值作比较得到流量偏差值e，将流量偏差值e和流量偏差的变化率de/dt进行模糊化得到模糊量E和EC，采用模糊化方法，流量环节模糊PI控制器根据不同的E和EC确定出自适应的比例系数和积分系数的变化值Δk_p和Δk_i。将流量偏差值e以及根据不同的E和EC确定比例系数和积分系数的变化值Δk_p和Δk_i作为PI控制器的输入值，通过PI控制器的处理，输出的电流信号直接调节左心室辅助装置LVAD，以达到不同生理状态的需求。