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分布式生物医学系统的模型预测控制策略研究
  • 项目名称：分布式生物医学系统的模型预测控制策略研究
  • 项目类别：青年科学基金项目
  • 批准号：60704041
  • 申请代码：F030205
  • 项目来源：国家自然科学基金
  • 研究期限：2008-01-01-2010-12-31
  • 项目负责人：张海涛
  • 负责人职称：教授
  • 依托单位：华中科技大学
  • 批准年度：2007
中文摘要：

本项目研究一类热力学相关的分布式生物医学系统（BM-DPS）的建模与控制问题。拟通过基于"核"函数的非线性时空分离策略，更精确的揭示隐藏在大量生物医学系统数据背后的动态分布本质规律，进而设计分布式的模型预测控制（MPC）策略，并开发出相应的实用软件。研究内容包括"核"函数提炼方法研究；非线性时空分离建模方法的研究；基于上述建模方法的分布式MPC策略研究；BM-DPS的专用信号分析处理软件以及热疗模拟控制实验平台的开发。一方面，本项目的研究将为癌症超声波热疗提供高效的控制手段，以大大缩短到达理想温度分布轮廓的过渡时间，达到尽快杀死癌细胞同时尽量减少正常细胞损失的研究目的，从而显著改善热疗效果，有效缓解患者痛苦；另一方面，该研究成果有望推广到浓度、神经信号、肌肉纤维拉力等分布相关的生物医学控制系统，在药物治疗模式改进、残疾人恢复部分肌体功能等领域具有相当的应用前景。

中文主题词： 分布参数系统；"核"函数；非线性时空分离；模型预测控制；癌症热疗过程
成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 27
  • 13
  • 0
  • 0
  • 1
期刊论文
A novel predictive control algorithm for constrained Hammerstein systems
A multi-channel spatio-temporal Hammerstein modeling approach for nonlinear distributed parameter pr
Parameter convergence and minimal internal model with an adaptive output regulation problem
Circulant synthesis of central pattern generator with application to rectifier systems
A general alignment repulsion algorithm for flocking of multi-agent systems
A remark on sensor disturbance rejection of nonlinear systems
Collective behavior coordination with predictive mechanisms
Singularities in homogeneous and its contribution to the large-scale emergence order
Enhancing the modeling accuracy for distributed parameter systems by nonlinear time/space separation
Matrix perturbation analysis for weakly coupled oscillators
Effective usage of credit records to promote cooperation on weighted?networks
Improve consensus via decentralized predictive mechanisms
Multivariable harmonic balance analysis of neuronal oscillator for leech swimming
A novel adaptive control algorithm based on nonlinear Laguerre-Volterra observer
N-beacon collective circular motion of jointly-connected multi-agents
Global stabilization of nonlinear cascaded systems with a Lyapunov function in superposition form
On observability of nonlinear steady-state generators
Lexicographic perturbation for multiparametric linear programming with applications to control
Nonlinear Laguerre-Volterra observer-controller and its application to process control
A novel dual-mode predictive control strategy for constrained Wiener systems
A general control horizon extension method for nonlinear model predictive control
会议论文
Synthesis of controllers for exact entrainment to natural oscillation
Robust entrainment to natural oscillations of asymmetric systems arising from animal locomotion
Laguerre-Volterra observer-controller design and its applications
Torus problems in jointly-connected no-beacon networks
Collective Aggregation Pattern Dynamics Control via Attractive/Repulsive Function
Collective Behavior Coordination and Aggregation with Low-Cost Communication
Analysis of weakly coupled neuronal oscillators and its applications to leech swimming
Asymptotic synchornization and collision avoidance for multi-agent flocking
Multi-channel Hammerstein identification
Autonomous locomotion of multi-link mechanical systems via natural oscillation pattern
Minimal dimension internal models for lower triangular systems
Effective leadership in competition
Consensus Acceleration of Multi-agent Systems via Model Prediction
著作
Global output regulation with uncertain exosystems (Book Chapter)，Three Decades of Progress in Control Science, Springer, 2009.
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