16、医疗设备控制技术：从电外科发生器到坐姿控制模型

医疗设备控制技术：从电外科发生器到坐姿控制模型

1. 电外科发生器控制技术

1.1 电压与组织阻抗关系

研究发现，初级和次级电压会按一定比例下降，这反映了组织阻抗的增加。在分数阶控制下，测量的电压信号振荡较少，从实际应用角度来看，分数阶控制是可行的。

1.2 电外科发生器设计与测试

以 50 - W 原型设计为例，在恒定功率区域对设备进行了固定和可变组织阻抗测试。为降压转换器和逆变器单元的电压和电流回路控制分别推导了分数阶鲁棒控制方案。

1.3 模拟测试结果对比

控制类型	最大过冲	最大下冲	达到稳态时间	可变组织阻抗下功率信号变化
整数阶控制	30 伏	10 伏	0.0022 秒	过冲 6 伏，下冲 4 伏
分数阶控制	-	-	0.0018 秒	可忽略不计

从模拟测试结果可以明显看出，与整数阶控制器相比，采用分数阶控制器的电外科发生器单元性能更优。

1.4 电外科发生器控制流