泵机合一的叶轮式人工心脏研究进展

作者研制的左心室辅助叶轮血泵已经能够稳定地维持动物血液循环 2个月 ,但轴承磨损后叶轮振动引起溶血 ,以及轴承机械摩擦生热产生血栓等问题 ,仍有待解决 作者最新研制的泵机合一的新颖心脏泵 ,采用陶瓷轴承并在轴承内通过输液的方法 ,解决了上述问题 此外 ,新装置将有刷马达磁偶合驱动改进为无刷马达直接驱动 ,将霍尔元件控制改为无位置传感器控制 ,以及用数控线切割机加工叶轮等 ,大大提高了整个系统的驱动控制性能和加工精度 ,泵的使用寿命有望提高到 1年以上     

永磁磁浮叶轮在血泵内的偏心距测量及分析

为了消除叶轮血泵内的机械磨损、延长血泵的使用寿命，采用了永磁磁浮技术，并利用自制测试系统测量永磁磁浮叶轮在血泵内的位置，数据处理结果表明，血泵流量及转速达到一定值后叶轮便能实现悬浮，而且转速越高、流量越大、气隙越小血泵越稳定，即旋转叶轮的偏心距及振幅越小．此外，还证实两种常用的永磁轴承比作者研制的永磁轴承稳定性差．     

无源磁浮叶轮血泵的溶血实验及其指标的测定

溶血问题是叶轮血泵首先要解决的问题 ,而溶血指标是衡量血泵性能的重要参数之一 作者根据红细胞的再生机理 ,对溶血指标进行了理论估算 ,并且针对江苏大学生物医学工程研究所新研制的无源磁浮叶轮血泵 ,运用血动力模拟循环实验台进行了溶血实验 ,测出其溶血指标为 0 .0 5 ,低于允许值 0 .1     

耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展

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行轴承并洗刷转子，轴承对也就不会生成血栓，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，这种可樾主的，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。     

用于博动流人工心脏的转速控制系统的研制

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博动血流量和压力，以及装置的微型化需要，笔者参考无刷电机驱动控制芯片ML4428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。     

用于人工心脏的无位置传感器无刷直流电机控制

介绍了人工心脏叶轮血泵无位置传感器无刷直流电机控制系统设计。该控制系统使电机可靠性提高，控制性能改善，而且缩短电机长度，减少控制线数目，从而适合于临床应用。     

应用霍尔传感器测量无源磁浮心脏泵转子位置

无源磁浮叶轮血泵采用一种新颖的、具有径向轴承功能和轴向弹簧功能的永磁轴承，并能结合液动力实现血泵转子稳定悬浮．无源磁浮叶轮血泵不仅保持了旋转血泵的优点，而且消除血泵内机械磨损，减少血栓和溶血的形成．作者利用实验室自制血泵转子位置测量系统，根据霍尔传感器采集的转子位置信息，定性分析了转子位置及流量、进出口压力差对转子悬浮稳定性的影响。实验结果显示：转子在旋转时与定子脱离，且磁浮稳定性不受血泵流量、进出口压差的影响；转子在静止时与定子随机接触．     

磁力驱动泵滑动轴承的结构设计及其材料的选择

介绍磁力驱动泵滑动轴承的使用条件，概述几种该条件的材料的特性及选用知识，同时设计出几种滑动轴承的结构形式，通过实际运行，取得了成功，从而解决了磁力驱动泵因轴承故障而停泵的问题，并通过对轴承的特殊设计，使其能够在比较复杂的环境下运行，拓宽了磁力驱动泵的使用领域。     

耐久性及永久性叶轮血泵研究的新进展

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     

用于搏动流人工心脏的转速控制系统的研制

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     

用于人工心脏的无位置传感器无刷直流电机控制

介绍了人工心脏叶轮血泵无位置传感器无刷直流电机控制系统设计．该控制系统使电机可靠性提高,控制性能改善,而且缩短电机长度,减少控制线数目,从而适合于临床应用．     

单流道泵内部流动研究方法探讨

该文将单流道泵叶轮和涡壳作为一个整体，利用势流理论计算了单流道泵内部流动，对流场进行初步分析，得到了叶轮转至不同角度时水对叶轮的径向力以及水功率．同时，作者还利用湍流模型对单流道泵内三维湍流流动进行了数值模拟，并通过两种方法的结果比较和与实验对比以及对应用前景分析等验证了研究方法的实用性．     

人工心脏的无传感器无刷直流电机闭环调速系统

介绍了一种用于人工心脏叶轮血泵的无传感器无刷直流电机闭环调速系统，该系统借助于先进的电机驱动专用集成电路 Ｍ Ｌ４４２８ ，实现了电机自起动，反电势检测和闭环速度调节等功能这不仅使系统控制特性及可靠性均得到提高，并且所用元件减少，体积减小文中还详细介绍了系统的基本设计原理及元器件的理论计算公式最后还给出系统闭环调速实验结果该结果表明系统调速特性良好     

车用转向泵电机控制系统研究

针对应用于汽车的无刷直流电机控制准确,简单、稳定的要求,提出了基于TMS320LF2407A DSP处理器为核心对四相永磁无刷直流电机控制系统的研究。实现了永磁无刷直流电机位置信号检测电路,驱动电路,保护电路硬件和软件设计。经一台汽车转向泵四相永磁无刷直流电机试验,表明该系统结构简单,成本低,运行平稳。     

轴向驱动永磁磁浮离心血泵的试制型装置

试制成三个轴向驱动永磁磁浮离心泵的模型装置．第一个模型使用一个直流电机,用磁耦合方法驱动血泵;第二个模型以一个电机线圈代替直流电机,由线圈产生的旋转磁场驱动血泵,这种装置的长度从120mm．减小到70mm;第三个模型用于动物试验,将第二个模型装置的外径从45mm缩小至30mm。而电机驱动及泵血功能不变．在所有的试验模型装置中,转子均由永磁轴承支承。与定子无机械接触,叶轮均采用直线型方法设计,因此泵的扬程一流量曲线是直线形状,这表明泵内没有机械摩擦损失,也没有紊流损失．     

人工心脏的无传感器无刷直流电机闭环调速系统

介绍了一种用于人工心脏叶轮血泵的无传感器无刷直流电机闭环调速系统,该系统借助于先进的电机驱动专用集成电路ＭＬ４４２８,实现了电机自起动,反电势检测和闭环速度调节等功能。这不仅使系统控制特性及可靠性均得到提高,并且所用元件减少,体积减小。文中还详细了系统的基本设计原理及元器件的理论计算公式。最后还给出系统闭环调速实验结果。该结果表明系统调速特性良好。     

混合型多泵多速马达传动输出特性的研究

为了使定量泵输出多级定流量、不用减压阀适应多个压力以及定量马达输出多级定转速和定转矩,设计了集多个单泵、单马达于一体具有高比功率的多泵多速马达,并在此基础上提出了混合型多泵多速马达传动理论。根据多泵、多速马达的特点对其进行了分类,分析了各类泵和马达在不同工作方式下的输出特性,又进一步得出决定多泵输出特性的流量系数以及多速马达输出特性的转速、转矩系数。分析了排量系数对传动的影响。结果表明:通过改变工作方式能够使流量系数和转速、转矩系数在一定范围内变化,变化范围取决于排量系数;比例型多速马达的差动连接会产生死点和差动反向,应确保转矩系数大于零。所设计的新型多泵多速马达在农业机械、行走机械、加工机械等领域有着广泛的应用前景。     

压电微马达控制的激光谐振腔调节器

压电微马达控制的激光谐振腔调节器董蜀湘霍玉晶王树昕邱海波（清华大学北京１０００８４）本文报道了作者发明的压电微马达控制的激光谐振腔调谐系统。该压电微马达控制的激光谐振腔调节器，在新型激光器的研究中得到了很好的结果。此种压电微马达基于波动驱动原理。压电...     

无刷直流电机直接转矩控制策略的仿真研究

针对无刷直流电机传统控制方法存在转矩脉动大、稳定性不好的问题,研究了无刷直流电机的直接转矩控制方法。结合对逆变器中开关管的通断状态以及续流方式的分析,提出一种新的空间零电压矢量选择方法,并将其用于无刷直流电机的直接转矩控制。同时使用Matlab/Simulink建立了系统仿真模型。研究结果表明,所提出的新空间零电压矢量能够满足直接转矩控制的要求,与采用双闭环控制方法相比,采用该控制策略的无刷直流电机转矩脉动更小,对于解决无刷直流电机转矩波动问题具有参考价值。     

无刷直流电机神经网络控制器设计

无刷直流电动机在高性能驱动应用中具有良好的调整性能、高电压、高转矩、高体积比以及无电刷的优点。为了辨识、控制运行在高性能驱动环境下的无刷直流电机，本文设计了一种多层神经网络控制器。这个神经网络既能适时辨识系统的动态性能，又能控制电机使速度和位置跟踪预先选择的轨迹，且跟踪精度较高。在控制中，系统参数漂移和外界干扰可在任意时刻得到补偿，神经网络实现了自适应控制功能，仿真结果表明这种神经网络是有效的。