● 摘要
人工辅助心脏作为取代心脏移植的一项高科技，在国内外受到了极大的关注。随着电子时代的发展，人工辅助心脏正在向小型化发展。随着人们生活水平的提高，心衰患者对生活品质的要求也越来越高，因此对人工辅助心脏的安全性、可靠性及其便携程度提出了更高的要求。电子技术的发展为人工辅助心脏的研制提供了多种研制方法，如何使其具有更高的可靠性，将是一个永恒的课题。
本论文主要以人工辅助心脏为研究对象，通过分析左心室辅助泵结构和工作原理，在参考国内外研究经验的基础上，改进人工辅助心脏的驱动技术和控制算法，从而提高人工辅助心脏系统的可靠性。
本论文主要研究内容如下所述：
通过分析心脏的工作机制来分析人工辅助心脏系统的工作原理。总结血泵现有结构及其控制方法，归纳现有余度技术和可靠性技术，为人工辅助心脏系统的研制做准备。
本课题分析了血泵电机的结构和工作原理，围绕如何提高可靠性，针对性的提出两套血泵余度控制方案，即单通道的控制系统可靠性提高方案和双通道控制系统可靠性提高方案。
单通道的控制系统设计主要通过提高能源装置、通信手段、数据存储及其嵌入式软件的余度来设计控制系统，并分别分析了增加余度后的可靠性。
双通道的控制系统在单通道控制系统的基础上将通信设计从核心处理器分离出来，同时设计了两条互不干涉的驱动通道，分别驱动血泵电机的上下线圈。通过设计可靠的故障检测、判断和处理方法来保证双通道系统的可靠性。
对比单通道的控制系统方案和双通道控制系统方案，分别从可靠性、体积、成本分析两种方案的优劣势，从而为人工辅助心脏的进一步研制提供理论基础。
对人工辅助心脏系统的设计进行了一系类的实验研究，主要包括双通道开路实验、双通道短路实验、溶血实验等。实验结果显示，冗余方案切实可行，达到了预期的效果。