【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗器械，特别涉及一种转子悬浮控制方法、磁悬浮心室辅助系统、电子设备和可读存储介质。
技术介绍
1、心室辅助装置作为一种治疗心衰病人的有效手段，是一种将血液由静脉系统或心脏引出直接泵入动脉系统，部分或全部代替心室做功的人工机械装置。
2、其中，磁悬浮心室辅助装置是依靠磁悬浮离心泵对血液做功，将血液通过人工血管从左心室引流至主动脉，进而将血液送向全身。磁悬浮心室辅助装置的优势在于利用磁场使转子在泵壳内悬浮并旋转，转子和泵壳之间没有机械接触，对血液破坏较小，从而可以减少血液出现停滞、湍流或溶血，减少或避免机械故障的发生。
3、现有技术中常通过仅基于位置反馈的控制策略，具体的，通过位置传感器可以获得磁悬浮转子的当前位置，从而计算出下一步磁悬浮转子的预期位置，进而实现对磁悬浮心室辅助装置中的转子的悬浮控制。然而，基于位置反馈的控制算法，只能实现路径(点对点)跟随，无法实现轨迹(包含速度和加速度)跟随，另外，基于位置反馈设计的控制算法，在装置启动的时候转子会有打壁现象；在装置的运行过程中，当泵机受到外力(比如泵机落地、泵机被碰撞时)，转子无法快速恢复稳定。
4、需要说明的是，公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种转子悬浮控制方法、磁悬浮心室辅助装置、电子设备和可读存储介质，以解决现有技术中
2、为达到上述目的，本申请提供一种转子悬浮控制方法，所述转子悬浮控制方法包括：
3、获取转子的当前位置信息、当前速度信息、当前加速度信息、目标位置信息、目标速度信息和目标加速度信息；
4、根据所述转子的当前位置信息、当前速度信息、当前加速度信息、目标位置信息、目标速度信息和目标加速度信息，进行轨迹规划，以获取所述转子的理想轨迹，所述理想轨迹包括所述转子在每一轨迹更新时刻的理想位置信息、理想速度信息和理想加速度信息；
5、根据所述理想轨迹，驱动所述转子进行相应运动，以使得所述转子以目标速度和目标加速度悬浮在目标位置。
6、可选的，所述根据所述理想轨迹，驱动所述转子进行相应悬浮运动，包括：
7、针对轨迹更新时刻：
8、根据所述转子在该轨迹更新时刻的理想位置信息、理想速度信息、理想加速度信息、实际位置信息、实际速度信息和实际加速度信息以及预先创建的转子动力学模型，确定所述转子的理想驱动力；
9、根据所述转子的理想驱动力，调节输入至定子线圈的电信号，从而驱动所述转子运动至对应的理想位置。
10、可选的，所述转子动力学模型为基于弹簧阻尼系统物理模型和动力学方程所创建的模型。
11、可选的，所述转子动力学模型的表达式如下所示：
12、
13、其中，f为理想驱动力，为理想加速度，为理想速度，xd为理想位置，为实际加速度，为实际速度，x为实际位置，km为惯量系数，kd为阻尼系数，k为弹簧系数，kn为偏执磁场刚度，m为所述转子的质量，c为固有阻尼系数。
14、可选的，所述根据所述转子的理想驱动力，调节输入至定子线圈的电信号，从而驱动所述转子运动至对应的理想位置，包括：
15、根据所述转子的理想驱动力，采用电流环控制策略，调节输入至所述定子线圈的电信号，从而驱动所述转子运动至对应的理想位置。
16、可选的，所述根据所述转子的理想驱动力，采用电流环控制策略，调节输入至所述定子线圈的电信号，包括：
17、根据所述转子的理想驱动力，确定流经所述定子线圈的理想电流；
18、根据流经所述定子线圈的理想电流和实际电流，确定所述定子线圈的理想输入电压；
19、根据所述定子线圈的理想输入电压，调节输入至所述定子线圈的电信号，从而驱动所述转子运动至对应的理想位置。
20、可选的，所述根据流经所述定子线圈的理想电流和实际电流，确定所述定子线圈的理想输入电压，包括：
21、根据流经所述定子线圈的理想电流和实际电流，确定电流误差值；
22、将所述电流误差值输入至预先设定好的调节器中，以确定出所述定子线圈的理想输入电压。
23、可选的，所述获取转子的当前速度信息和当前加速度信息包括：
24、通过对所获取的当前位置信息进行微分和滤波，以获取所述转子的当前速度信息和当前加速度信息。
25、为达到上述目的，本申请还提供一种磁悬浮心室辅助系统，包括通信连接的控制器和磁悬浮心室辅助装置，所述磁悬浮心室辅助装置包括转子、定子线圈和位置传感器，所述位置传感器配置为采集所述转子的位置信息，所述控制器配置为实现上文任一项所述的转子悬浮控制方法。
26、为达到上述目的，本申请还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上文所述的转子悬浮控制方法。
27、为达到上述目的，本申请还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的转子悬浮控制方法。
28、与现有技术相比，本申请提供的转子悬浮控制方法、磁悬浮心室辅助系统、电子设备和可读存储介质具有以下有益效果：
29、本申请提供的转子悬浮控制方法通过先获取转子的当前位置信息、当前速度信息、当前加速度信息、目标位置信息、目标速度信息和目标加速度信息；再根据所述转子的当前位置信息、当前速度信息、当前加速度信息、目标位置信息、目标速度信息和目标加速度信息，进行轨迹规划，以获取所述转子的理想轨迹，所述理想轨迹包括所述转子在每一轨迹更新时刻的理想位置信息、理想速度信息和理想加速度信息；最后根据所述理想轨迹，驱动所述转子进行相应运动，以使得所述转子以目标速度和目标加速度悬浮在目标位置。由此可见，本申请提供的转子悬浮控制方法可以实现轨迹(包含位置、速度和加速度)跟随及规划，从而可以有效解决磁悬浮心室辅助装置启动时的转子打壁现象，同时本申请提供的转子悬浮控制方法也可以提高转子悬浮的稳定性和柔顺性。
30、由于本申请提供的磁悬浮心室辅助系统、电子设备和可读存储介质与本申请提供的转子悬浮控制方法属于同一专利技术构思，因此本申请提供的磁悬浮心室辅助系统、电子设备和可读存储介质至少具有本申请提供的转子悬浮控制方法所具有的所有有益效果，具体可以参考上文中有关本申请提供的转子悬浮控制方法的有益效果的相关描述，故在此不再对本申请提供的磁悬浮心室辅助系统、电子设备和可读存储介质所具有的有益效果一一进行赘述。
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1.一种转子悬浮控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据所述理想轨迹，驱动所述转子进行相应悬浮运动，包括：
3.根据权利要求2所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述转子动力学模型为基于弹簧阻尼系统物理模型和动力学方程所创建的模型。
4.根据权利要求3所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述转子动力学模型的表达式如下所示：
5.根据权利要求2所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据所述转子的理想驱动力，调节输入至定子线圈的电信号，从而驱动所述转子运动至对应的理想位置，包括：
6.根据权利要求5所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据所述转子的理想驱动力，采用电流环控制策略，调节输入至所述定子线圈的电信号，包括：
7.根据权利要求6所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据流经所述定子线圈的理想电流和实际电流，确定所述定子线圈的理想输入电压，包括：
8.根据权利要求1所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述获取转子的当前速度信息和当前加速
9.一种磁悬浮心室辅助系统，其特征在于，包括通信连接的控制器和磁悬浮心室辅助装置，所述磁悬浮心室辅助装置包括转子、定子线圈和位置传感器，所述位置传感器配置为采集所述转子的位置信息，所述控制器配置为实现权利要求1至8中任一项所述的转子悬浮控制方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的转子悬浮控制方法。
11.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的转子悬浮控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种转子悬浮控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据所述理想轨迹，驱动所述转子进行相应悬浮运动，包括：
3.根据权利要求2所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述转子动力学模型为基于弹簧阻尼系统物理模型和动力学方程所创建的模型。
4.根据权利要求3所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述转子动力学模型的表达式如下所示：
5.根据权利要求2所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据所述转子的理想驱动力，调节输入至定子线圈的电信号，从而驱动所述转子运动至对应的理想位置，包括：
6.根据权利要求5所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，所述根据所述转子的理想驱动力，采用电流环控制策略，调节输入至所述定子线圈的电信号，包括：
7.根据权利要求6所述的转子悬浮控制方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宝文，杨煜，于镔雷，
申请(专利权)人：微创外科医疗科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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