Оптимизация устройств управления магнитотерапевтическими комплексами общего воздействия

• Автор: Борисов, Александр Григорьевич
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 168 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИМЕНЯЕМЫХ В ЛЕЧЕБНЫХ ЦЕЛЯХ ИСКУССТВЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ, АППАРАТОВ И СИСТЕМ ДЛЯ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ
1Л Искусственные магнитные поля, применяемые в магнитотерапии, их характеристики и математические модели.
1.2 Структуры магнитотерапевтических аппаратов с электронным управлением индукцией магнитного поля
1.3 Обобщенная структура магнитотерапевтического комплекса с электронным управлением индукцией магнитного поля и задача оптимизации устройства управления
1.4 Выводы
ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТОТЕРАПЕВТИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ ПРИ ИЗВЕСТНОЙ СОВОКУПНОСТИ ВЕКТОРОВ ИНДУКЦИЙ ЛЕЧЕБНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
2.1 Формализация задачи оптимизации устройства управления магнитотерапевтическим комплексом
2.2 Свойства подмножеств совокупности векторов индукции лечебных магнитных полей и эффективные алгоритмы оптимизации устройства управления
2.3 Простые сетки и полиномиальные алгоритмы оптимизации устройства управления магнитотерапевтическим комплексом
2.4 Выводы
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТОТЕРАПЕВТИЧЕСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ ПРИ НЕПОЛНОЙ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ О МНОЖЕСТВЕ ЛЕЧЕБНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

3.1 Оптимизация коммутатора-распределителя по заданной
совокупности излучателей магнитного поля
3.2 Дискретные задатчики, их эффективность и расчет
3.3 Частотный способ оперативного управления
магнитотерапевтической процедурой
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1 Программное обеспечение синтеза матрицы управлений
по совокупности сигналов управления индукцией магнитного поля
4.2 Разработка аппаратно-программного обеспечения
магнитотерапевтического комплекса КАП МТ/8 «Мультимаг»
4.3 Разработка экспериментальных образцов модифицированных контроллеров блока управления магнитотерапевтическим комплексом
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Взаимодействие магнитного поля с материальными объектами вызывает электрические, механические или тепловые эффекты. Связь магнитного поля и указанных эффектов очевидна, так как механизмы взаимодействия зачастую известны и сравнительно хорошо описываются существующими физическими законами.
Влияние магнитного поля на живые организмы помимо перечисленных проявлений отличает возможность информационного проявления. Это означает, что определенная комбинация параметров поля, задающая закон его изменения во времени и в пространстве приводит к существенному влиянию его на организм. Большой статистический материал, накопленный за время исследований данного вопроса, позволяет с уверенностью утверждать, что присутствие магнитного поля, а также его полное отсутствие, оказывает значительное влияние на человека.
В последние десятилетия для профилактики и лечения различного рода заболеваний появилось множество магнитотерапевтических устройств от простых приборов до сложных комплексов, создающих искусственные магнитные поля, как местного, так распределенного и общего воздействия [1-7].
Значимость магнитотерапии, а также рекомендации по выбору параметров магнитного поля (МП) представлены в работах Холодова Ю.А., Демецкого А.М., Чернова В.Н., ГаркавиЛ.Х, рекомендациях ВОЗ [8-14]. Величина лечебного эффекта зависит от множества факторов, важнейшим из которых являются параметры воздействующего МП [15-28]. Формирование МП, обладающего наилучшим с точки зрения получаемого лечебного эффекта распределением во времени и пространстве, возможно только при наличии соответствующего устройства управления магнитоформирующей ситемой аппарата или комплекса для магнитотерапии.

(частота первой гармоники не превосходит 100 Гц [7,46]), а верхний -максимальной длительностью процедуры (не более 30 минут).
При проектировании МТК возможны две ситуации:
1. Перед началом проектирования известны все или, по крайней мере, большинство методик магнитотерапевтического воздействия. Другими словами, в распоряжении разработчика имеется совокупность векторов В, которые необходимо формировать при помощи разрабатываемого комплекса;
2. В распоряжении разработчика имеется неполная информация о совокупности лечебных магнитных полей, для формирования которых предназначается проектируемый МТК.
В первом случае задача оптимизации УУ МТК имеет конечное число вариантов решения, из которых необходимо выбрать наилучший с точки зрения количества используемых каналов управления. В указанной постановке задача оптимизации УУ МТК относится к числу задач комбинаторной (дискретной) оптимизации [76-79]. Для того, чтобы определить подходы к оптимизации УУ МТК по известной совокупности лечебных магнитных полей, необходимо провести формализацию задачи оптимизации и определить ее сложностную категорию.
Определение сложностной категории задачи оптимизации УУ МТК является важным этапом, поскольку значительное количество задач комбинаторной оптимизации решается исключительно полным перебором вариантов. Если при небольшом количестве вариантов решения полный перебор вполне уместен, то с возрастанием числа вариантов полный перебор становится практически нереализуемым даже на самых быстродействующих ЭВМ, даже при распараллеливании вычислительных операций [77].
Вторая ситуация (недостаточная априорная информация о совокупности лечебных МП) требует детального рассмотрения функциональных возможностей узлов МТК. В первую очередь это относится к коммутатору-распределителю и задатчику, т.к. именно их параметры