Алгоритмы группы поиск восхождением к вершине для повышения эффективности систем индуктивного питания имплантатов

Аннотация:

Показано, что алгоритмы типа «Поиск восхождением к вершине» могут быть использованы для проектирования катушечных пар в составе систем индуктивного питания имплантатов с заданными характеристиками стабильности передачи энергии (перепад выходной мощности не превышает заданного значения для заданного диапазона допустимых смещений катушек индуктивности относительно друг друга). Разработаны два алгоритма на основе алгоритмов «Крутого поиска восхождением к вершине» (КПВВ) и «Адаптивного поиска восхождением к вершине» (АПВВ), предназначенные для решения задачи повышения эффективности передачи энергии при сохранении заданной характеристики стабильности передачи энергии. Установлено, что алгоритм АПВВ позволяет получать решения для большего набора констант и переменных проектирования. В то же время алгоритм КПВВ в ряде случаев дает предпочтительные решения, в связи с чем представляется возможным использовать при проектировании оба алгоритма с последующим выбором решения в зависимости от особенностей задачи. Системы индуктивного питания применяются для беспроводного энергообеспечения имплантатов. Индуктивные системы обладают существенным преимуществом перед другими способами беспроводного энергообеспечения имплантатов, поскольку обеспечивают питание устройств с высокой потребляемой мощностью (от 10 мВт и выше) за счет низкого поглощения энергии низкочастотного (1 МГц и ниже) радиоизлучения в тканях. Однако область применения систем индуктивного питания ограничена рядом нерешенных проблем, одной из которых является изменение выходных характеристик при смешениях катушек индуктивности относительно друг друга. Влияние смещений на выходные характеристики может быть скомпенсировано на этапе проектирования системы индуктивного питания. Одним из методов компенсации является оптимизация геометрии катушечной пары. Чаще всего в системах индуктивного питания используют плоские катушки, обладающие рядом контролируемых параметров (количество витков, внешний и внутренний радиусы, расстояние между витками, толщина провода и т.д.). Подбор параметров катушек может быть выполнен с помощью аналитической процедуры либо итеративных алгоритмов. Целью рассматриваемой работы было исследование проблемы применения эвристических алгоритмов типа «Поиск восхождением к вершине» (ПВВ) для проектирования катушек индуктивности в системах питания имплантатов.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2024
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 2024.-N 4.-С.32-36. Библ. 17 назв.
Просмотров: 1