Power sources and electrical recharging strategies for implantable medical devices

Implantable medical devices (IMDs) are critically requested for the survival of patients subject to certain serious diseases such as bradycardia, fibrillation, diabetes, and disability, etc. Appropriate working of an active implantable medical device (IMD) heavily relies on the continuous supply of electricity. In this sense, long-term powering and recharging of an IMD via a highly safe, efficient and convenient way is, therefore, extremely important in clinics. Several conventional batteries, such as lithium cell, nuclear cell and bio-fuel cell, etc., have been developed to power IMDs. Meanwhile, the recharge of IMD from outside of the human body is also under investigation. In this paper, some of the most typical IMD batteries are reviewed. Their advantages and disadvantages are compared. In addition, several emerging innovations to recharge or directly drive the implanted batteries, including electromagnetic energy transmission, piezoelectric power generation, thermoelectric devices, ultrasonic power motors, radio frequency recharging and optical recharging methods, etc., are also discussed. Some fundamental and practical issues thus involved are summarized, and future prospects in this area are made.     

PROTOS2-2高速卷接机组调头轮技术的改进

PROTOS2-2高速卷接机组采用锥齿轮式锥形调头轮技术,安装精度要求高,在高速运行下容易产生磨损和噪声,在烟支交接点存在速度差异,对烟支交接造成较大冲击,容易影响烟支外观质量。为此,对PROTOS2-2卷接机组的调头轮进行了改进。改进后的锥形调头轮:①无凸轮结构,避免了高速旋转下凸轮磨损带来的不利影响;②利用独立伺服电机代替齿轮传动,避免了齿轮结构造成的易磨损、噪声大、安装要求高等问题;③烟支运动控制准确,保证了烟支在调头前后交接柔和平稳。PRO/E动态仿真结果表明,烟支交接速度和伺服电机扭矩均达到了预期设计效果。采用伺服电机驱动的锥形调头轮安装快速,调整方便,可以满足PROTOS2-2卷接机组16000支/m in的生产要求。     

直接驱动数控铣床双摆头研究

提出了力矩电动机直接驱动五轴联动数控铣床双摆头这一新型驱动技术的研究内容和研究思路.首先,研究力矩电机直接驱动双摆头系统的组成,进行机械结构设计;其次,研究该系统动态参数识别与系统建模;再其次,研究该系统的稳定性分析与参数优化;最后,研究该系统的动态性能与刚度.通过这些研究,能使双摆头取得高速响应、高精度、高动刚度、速度快、加减速过程短、噪声低、效率高的良好指标.     

基于ARM芯片S3C4510的步进电机加减速控制

在经济型数控机床中,步进电机的应用非常广泛,它具有简单易用等显著优点.但要想充分发挥它的优点就必须解决步进电机启动和停止时容易产生的失步和过冲的现象.本文选择高性能的ARM微处理器,采用不断修正定时器初值,从而改变定时中断脉冲频率的方法控制步进电机的启动和停止过程.取得了良好的控制效果,并给出了具体的计算公式和软件实现.     

液压马达在螺纹脱模中的应用

目前常用的以电动机作为动力源的螺纹自动脱模机构,由于机构限位不易控制,很难达到高精度螺纹的产品要求.本文介绍的自动脱内螺纹注塑模具,利用低速大转矩摆线液压马达,通过旋转运动带动链条,驱动链轮,经齿轮传动使螺纹型芯旋转且后退,塑件自动脱出.该模具结构简单,控制稳定,工作可靠.     

基于软启动技术的电动机控制

软启动技术是近几年发展起来的将电力电子技术、微处理器技术和自动控制技术有机结合的一种新技术,与传统的电磁式、自耦式及星/三角转换等降压启动控制技术相比有很多优点.论述了电动机软启动控制的工作原理、控制电路、工作特性曲线及软启动技术的应用.     

一种小型垂直轴风力发电机控制器设计

介绍了一种小型低速垂直轴风力发电机的控制器。该控制器以ATMEGA8535为控制核心,实现的功能包括恒压充电、转速检测、过流保护和工况显示等,主要针对家庭和野外露营使用。该控制器采用了简单的转速检测算法,在保证检测精度的前提下实现了控制程序的简化。充电电路由PWM控制IGBT形成软开关,再配合BUCK电路构成直流开关电源,对蓄电池进行恒压充电。采用Matlab/Simulink搭建模型,对PWM控制IGBT形成的软开关、BUCK电路和PID算法进行了仿真,结果证实该控制器设计合理,对今后该领域的深入研究具有指导意义。     

PROFIBUS在纸机传动中的应用

提出了一种基于PROFIBUS现场总线技术的控制系统，并详细介绍了PROFIBUS现场总线技术在纸机传动系统中的应用，包括系统配置、系统功能、控制站结构、中文操作显示站的组态等。现场总线由于具有数据传输速率高、可靠性强、接线简单、易于维护等特点，有效地解决了传统的DCS控制系统存在的问题。应用结果表明，本控制系统具有投资成本相对较低、工程期短、控制精度高、运行稳定可靠等特点，能够满足高速纸机的同步控制要求。     

复卷机伺服张力控制系统设计及优化

本研究通过对复卷机工艺流程进行分析,分别对纸幅张力、速度和纠偏的控制系统进行了设计及优化,采用罗克韦尔PLC作为主控制器,结合伺服驱动器和伺服电机等,实现对纸幅张力的稳定控制。该控制系统在实际生产中取得了良好的控制效果,张力调整时间由之前的10 s缩短到5 s内,并且无超调量。     

晶闸管直流调速系统的应用

介绍了晶闸管直流调速系统的原理及直流可逆调速的实现方法,并结合工程应用实例,验证了晶闸管直流调速是一种体积小、控制方便、快速性好、效率高、经济性好的调速方法.