朱学峰 王秀 肖术骏 林云莉 赵雪竹

（华南理工大学自动化科学与工程学院）

膀胱肿瘤恒温热灌注治疗模拟设备的控制实验研究

朱学峰 王秀 肖术骏 林云莉 赵雪竹

（华南理工大学自动化科学与工程学院）

众所周知，对实际被控对象的模型辨识是进行良好控制的重要前提。本论文研究了一种开环辨识方法。被辨识的对象是膀胱恒温热灌注治疗仪模拟设备，对该对象进行了开环飞升曲线测试，根据记录的输出曲线，采用改进的面积法对被控过程的一阶惯性加时滞模型进行参数估计，得到被控对象的传递函数。然后，根据所得到的过程模型，进行PID参数整定并进行了闭环的控制试验。实验表明，此方法具有较好的辨识精度，对测量噪声不敏感，闭环控制实验也表明了该控制系统的可行性。

热灌注治疗；开环实验；模型辨识；参数整定；闭环控制

1 引言

膀胱癌发生率在美国、欧洲和我国男性中分别列第4、5、10位，年新增病例仅美国就超过了60000例[1]，是常见的恶性肿瘤之一。大多数浅表性膀胱癌可经尿道膀胱肿瘤切除术（TURBT）治愈，但仍有50%～70%的浅表性膀胱癌在术后1年内出现复发，60%～90%在3~5年内出现复发。对于肿瘤的治疗，除传统的手术切除、放射治疗及化疗外，肿瘤的加温治疗（简称热疗）是生物医学工程界最有发展前景的新疗法之一。因此，辅助性治疗对膀胱癌患者具有极为重要的作用，术后施行膀胱灌注治疗是预防复发的有效手段。

实验证明：不少肿瘤内的血流仅为正常血流量的2%～15%，肿瘤组织的血流大大少于正常组织，高温能选择性破坏肿瘤。……