本公开涉及一种谐振频率跟踪方法及装置、电子设备和存储介质。所述谐振频率跟踪方法，应用于超声刀设备进行切割操作的过程中，包括：获取谐振系统的频率带宽；获取当前周期内流经谐振系统的第一电流和谐振系统两端的第一电压之间的第一相位差、上一周期内流经谐振系统的第二电流和谐振系统两端的第二电压之间的第二相位差；根据第一相位差和第二相位差，得到谐振系统在当前周期和上一周期的相位差变化率；根据频率带宽、第一相位差和相位差变化率，得到当前周期内谐振系统的第一谐振频率。通过上述过程，将相位差变化率、频率带宽结合起来预测谐振系统的谐振频率，有效提高了谐振频率预测的准确度，从而提升了谐振频率跟踪的鲁棒性。的鲁棒性。的鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
一种谐振频率跟踪方法及装置、电子设备和存储介质
[0001]本公开涉及医疗
，尤其涉及一种谐振频率跟踪方法及装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]随着超声技术在医疗领域的发展，超声刀设备代替普通手术刀来切割、分离人体的病变组织或器官在医疗上的应用越来越广泛。在超声刀设备的使用过程中，为了让超声刀设备尽可能高效率地将电能转换成机械能，会对超声刀设备进行阻抗匹配，产生谐振频率信号驱动超声换能器，从而使超声刀设备处于最小阻抗状态。该最小阻抗状态下，超声换能器的转化效率和输出功率最大、超声刀头的振幅最大但发热量最少，进而减少超声刀头对人体组织的烫伤，达到最佳的切割凝血效果。
[0003]目前，超声刀设备启动后，随着切割组织的变化和超声刀使用后的磨损等，超声刀的谐振状态也在变化，因此，需要不断查找超声刀设备的谐振频率，保证超声刀设备的切割效果。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本公开提出了一种谐振频率跟踪技术方案。
[0005]根据本公开的一方面，提供了一种谐振频率跟踪方法，应用于超声刀设备进行切割操作的过程中，包括：获取谐振系统的频率带宽，所述谐振系统包括超声换能器和超声刀头；获取当前周期内流经所述谐振系统的第一电流和所述谐振系统两端的第一电压之间的第一相位差、上一周期内流经所述谐振系统的第二电流和所述谐振系统两端的第二电压之间的第二相位差；根据所述第一相位差和所述第二相位差，得到所述谐振系统在当前周期和上一周期的相位差变化率；根据所述频率带宽、所述第一相位差和所述相位差变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率。
[0006]在一种可能的实现方式中，所述根据所述频率带宽、所述第一相位差和所述相位差变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率，包括：根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的调整参数；根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述调整参数，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的调整参数，包括：根据所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数；根据所述相位差变化率和所述第一相位差，得到当前周期内PID控制器的第二调整参数；根据所述第一调整参数和所述第二调整参数，得到所述调整参数。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述根据所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数，包括：获取与所述超声换能器匹配的各超声刀头的频率带宽；对所述各超声刀头的频率带宽进行拟合，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述方法，还包括：根据所述第一电流和所述第一电压，获取所述谐振系统在当前周期的第一阻抗；根据所述第二电流和所述第二电压，获取所述谐振系统在上一周期的第二阻抗；根据所述第一阻抗和所述第二阻抗，得到所述谐振系统在当前周期和上一周期的阻抗变化率；根据所述第一阻抗和所述阻抗变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第二谐振频率；根据所述第一谐振频率和所述第二谐振频率，得到当前周期内所述谐振系统的谐振频率。
[0010]在一种可能的实现方式中，在所述获取谐振系统的频率带宽之前，所述方法还包括：在超声刀设备使用前，获取流经所述谐振系统的初始电流和所述谐振系统两端的初始电压；根据所述初始电流和所述初始电压，确定所述谐振系统的整体阻抗值；获取所述整体阻抗值在预设的对应关系中对应的初始调整频率，所述对应关系为阻抗值与调整频率的对应关系；根据所述初始调整频率，对所述谐振系统的驱动频率进行调整；将所述初始电流和所述初始电压之间的相位差为零时的驱动频率，作为所述谐振系统的初始谐振频率。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述获取所述整体阻抗值在预设的对应关系中对应的初始调整频率，包括：获取预设的阻抗值与调整频率的对应关系的列表；确定所述整体阻抗值在所述列表中所属的第一阻抗区间；根据所述列表中第一阻抗区间对应的调整频率，确定所述初始调整频率。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述获取所述整体阻抗值在预设的对应关系中对应的初始调整频率，包括：获取表征阻抗值与调整频率的对应关系的函数；根据所述整体阻抗值和所述函数，确定所述整体阻抗值所在的第二阻抗区间，所述第二阻抗区间为所述函数的一个阻抗区间；根据所述函数中所述阻抗值与调整频率的计算方式，确定所述整体阻抗值对应的初始调整频率。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述方法，还包括：获取所述谐振系统的谐振频率范围；在所述第一谐振频率超出所述谐振频率范围时，将第一谐振频率设置为初始谐振频率；在所述第一谐振频率超出所述谐振频率范围的次数超过预设次数时，发出第一谐振频率非正常的提醒信息。
[0014]根据本公开的另一方面，提供了一种谐振频率跟踪装置，应用于超声刀设备进行切割操作的过程中，包括：频率带宽获取模块，用于获取谐振系统的频率带宽，所述谐振系统包括超声换能器和超声刀头；相位差获取模块，用于获取当前周期内流经所述谐振系统的第一电流和所述谐振系统两端的第一电压之间的第一相位差、上一周期内流经所述谐振系统的第二电流和所述谐振系统两端的第二电压之间的第二相位差；相位差变化率获取模块，用于根据所述第一相位差和所述第二相位差，得到所述谐振系统在当前周期和上一周期的相位差变化率；第一谐振频率获取模块，用于根据所述频率带宽、所述第一相位差和所述相位差变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述第一谐振频率获取模块，包括：调整参数获取子模块，用于根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的调整参数；第一谐振频率获取子模块，用于根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述调整参数，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的调整参数，包括：根据所述频率带宽，得到当前周期
内PID控制器的第一调整参数；根据所述相位差变化率和所述第一相位差，得到当前周期内PID控制器的第二调整参数；根据所述第一调整参数和所述第二调整参数，得到所述调整参数。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述根据所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数，包括：获取与所述超声换能器匹配的各超声刀头的频率带宽；对所述各超声刀头的频率带宽进行拟合，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述装置，还包括：第一阻抗获取模块，用于根据所述第一电流和所述第一电压，获取所述谐振系统在当前周期的第一阻抗；第二阻抗获取模块，用于根据所述第二电流和所述第二电压，获取所述谐振系统在上一周期的第二阻抗；阻抗变化率获取模块，用于根据所述第一阻抗和所述第二阻抗，得到所述谐本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种谐振频率跟踪方法，应用于超声刀设备进行切割操作的过程中，其特征在于，包括：获取谐振系统的频率带宽，所述谐振系统包括超声换能器和超声刀头；获取当前周期内流经所述谐振系统的第一电流和所述谐振系统两端的第一电压之间的第一相位差、上一周期内流经所述谐振系统的第二电流和所述谐振系统两端的第二电压之间的第二相位差；根据所述第一相位差和所述第二相位差，得到所述谐振系统在当前周期和上一周期的相位差变化率；根据所述频率带宽、所述第一相位差和所述相位差变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率带宽、所述第一相位差和所述相位差变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率，包括：根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的调整参数；根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述调整参数，得到当前周期内所述谐振系统的第一谐振频率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位差、所述相位差变化率和所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的调整参数，包括：根据所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数；根据所述相位差变化率和所述第一相位差，得到当前周期内PID控制器的第二调整参数；根据所述第一调整参数和所述第二调整参数，得到所述调整参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率带宽，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数，包括：获取与所述超声换能器匹配的各超声刀头的频率带宽；对所述各超声刀头的频率带宽进行拟合，得到当前周期内PID控制器的第一调整参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：根据所述第一电流和所述第一电压，获取所述谐振系统在当前周期的第一阻抗；根据所述第二电流和所述第二电压，获取所述谐振系统在上一周期的第二阻抗；根据所述第一阻抗和所述第二阻抗，得到所述谐振系统在当前周期和上一周期的阻抗变化率；根据所述第一阻抗和所述阻抗变化率，得到当前周期内所述谐振系统的第二谐振频率；根据所述第一谐振频率和所述第二谐振频率，得到当前周期内所述谐振系统的谐振频率。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取谐振系统的频率带宽之前，所述方法还包括：获取流经所述谐振系统的初始电流和所述谐振系统两端的初始电压；根据所述初始电流和所述初始电压，确定所述谐振系统的整体阻抗值；
【专利技术属性】
技术研发人员：肖露华，孙斌，袁礼琨，邓华菁，孙魁，刘翔，崔瑞，王娟，
申请(专利权)人：江西远赛医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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