CN117930929B - 一种高压发生器的输出电压调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式提供了一种高压发生器的输出电压调整方法及装置。该方法包括：获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值。本发明采用模糊控制算法使KV反馈值和设定值误差迅速收敛，结合折半查找法能够使当前KV值以极快的速度达到KV设定值。本发明在反馈KV值和实际设定的KV值近似相等的调节下，通过加入小的预估调整值，使得KV调整算法一直生效，并不断对KV进行闭环调整，是KV反馈值和KV设定值一直保持在误差允许范围内。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及高压发生器调控领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种高压发生器的输出电压调整方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
X射线计算机断层扫描系统（Computed Tomography，简称 CT）利用X射线穿透人体组织后被探测器接收并转换为数字信号，经计算机变换处理后形成检查部位的断面或立体图像，从而发现人体组织或器官病变。系统中的三大组成部分是球管、高压发生器和探测器，其中高压发生器负责对CT球管提供管电压（可高达20万伏特，后续文中将使用KV的描述进行代替）并控制CT球管的灯丝电流，使CT球管输出满足成像要求的x射线。
CT高压发生器的KV建立时间是高压发生器的核心性能指标，对CT系统至关重要。KV建立时间长会导致患者接收到检查所不需要的额外辐射剂量，并且对于高端的能谱CT产品，对KV的建立时间的要求已经进入到1ms以内。
对于高压发生器KV的控制，目前业内主要是通过模拟电路的PID控制，或者数字电路的PID控制来实现KV的闭环控制。对于这种使用PID控制及在PID基础上进行的各种变形调整方式,普遍存在两个明显的问题是：
第一个问题是PID调整过程中使用较大的闭环参数，可以加快KV的建立时间，但是调整的精度不佳，特定条件下设定和反馈的偏差高达10余千伏，KV输出的一致性差，并且在KV建立的初期具有较大的过冲和振铃现象，有时KV过冲会达到几十千伏，造成高压发生器或球管的绝缘击穿，业内也称之为高压打火，造成患者扫描终止且易造成CT设备的硬件损坏。
第二个问题是如果在PID调整过程中使用很小的闭环调整参数，KV输出精度高，过冲低，但KV建立时间长，普遍都大于30ms的建立时间，不满足高端CT系统的应用要求。
发明内容
在本上下文中，本发明的实施方式期望提供一种高压发生器的输出电压调整方法及装置。
在本发明实施方式的第一方面中，提供了一种高压发生器的输出电压调整方法，包括：
步骤S1：获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；
步骤S2：采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值。
在本实施方式的一个实施例中，采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值，包括：
通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛；
当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值。
在本实施方式的一个实施例中，所述通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛，包括：
步骤1：初始化PWM，使PWM_U0 = 0，PWM_D0 = 0，PWM_S0=0，KV设定值为第一阈值，当前KV反馈值为0，PWM_U0代表PWM设定的高值，PWM_D0代表PWM设定的低值，PWM_S0代表PWM实际设定值；
步骤2：KV反馈值减KV设定值得到的差值，结合预先设置的误差输入的模糊化关系表和模糊推理规则，确定对应的偏差推理值，基于非模糊化值计算式结合非模糊化比例系数计算得到非模糊化值，而后更新PWM设定，PWM_D=PWM_U0，PWM_U=PWM_D+非模糊化值，PWM_S= PWM_U，将PWM_S代入KV反馈值计算式中，得到理想状态下的当前KV反馈值；
步骤3：经步骤2得到的当前KV反馈值减KV设定值，对所得到的误差进行误差判断，若误差过零点即完成误差收敛，若否，则重复步骤2操作，进一步更新PWM_U、PWM_D的设定，直至所得到的理想状态下当前KV反馈值和KV设定值的误差过零点。
在本实施方式的一个实施例中，所述非模糊化值计算式如下式所示：
非模糊化值=（-0.002 ×实际KV输出值+ 1.0255）×偏差推理值。
在本实施方式的一个实施例中，所述KV反馈值计算式如下式所示：
y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174
式中，y为当前KV反馈值，x为PWM实际设定值。
在本实施方式的一个实施例中，当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值，包括：
步骤11计算PWM设定的低值和PWM设定的高值之和，取所述和的一半作为PWM实际设定值；
步骤12将所述PWM实际设定值带入KV反馈值计算式中，得到当前KV反馈值；
步骤13基于所述当前KV反馈值和KV设定值计算误差；
步骤14判断所述误差是否大于设定限制，当大于时通过模糊控制算法快速迭代；当不大于时，判断所述误差是否小于设定误差阈值；若是，则当前KV反馈值达到KV设定值，否则，返回步骤11。
在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种高压发生器的输出电压调整装置，包括：
获取模块，用于获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；
调整模块，用于采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值。
在本实施方式的一个实施例中所述调整模块包括：
模糊控制子模块，用于通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛；
折半查找子模块，用于当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值。
在本发明实施方式的第三方面中，提供了一种计算设备，所述计算设备包括：至少一个处理器、存储器和输入输出单元；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序来执行第一方面中任一项所述的一种高压发生器的输出电压调整方法。
在本发明实施方式的第四方面中，提供了一种计算机可读存储介质，其包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面中任一项所述的一种高压发生器的输出电压调整方法。
根据本发明实施方式的一种高压发生器的输出电压调整方法及装置，采用模糊控制算法使当前KV反馈值和设定值误差迅速收敛，结合折半查找法能够使实际KV值以极快的速度达到KV设定值。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
图1为本发明一实施例提供的一种高压发生器的输出电压调整方法的应用场景示意图；
图2为本发明一实施例提供的模糊控制框图；
图3为本发明一实施例提供的不同KV下非模糊化的比例关系示意图；
图4为本发明一实施例提供的高压发生器的输出电压调整方法控制流程图；
图5为本发明一实施例提供的PWM设定值与当前KV反馈值的对应关系示意图；
图6示意性地示出了本发明实施例的一种介质的结构示意图；
图7示意性地示出了本发明实施例的一种计算设备的结构示意图；
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等），或者硬件和软件结合的形式。
根据本发明的实施方式，提出了一种高压发生器的输出电压调整方法及装置。
需要说明的是，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
一、示例性方法
下面参考图1，图1为本发明一实施例提供的一种高压发生器的输出电压调整方法的流程示意图。需要注意的是，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。
根据本发明提供的方法，包括获取当前KV反馈值和KV设定值，通过KV反馈值和KV设定值之间的差值，通过模糊控制算法快速迭代（将输入分为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大7个模糊集），使KV反馈值和KV设定值误差迅速收敛到10KV以内，通常CT高压发生器的输出范围是70KV到140KV，步进是10KV，为此我们设置的收敛范围在10KV以内。
然后转为带预估值的折半查找法，使KV反馈值以极快的速度达到KV设定值。
在KV反馈值和实际设定的KV值近似相等的调节下，通过加入小的预估调整值，使得KV调整算法一直生效，并不断对KV反馈值进行闭环调整，使得KV反馈值和KV设定值一直保持在误差允许范围内。
图1所示的本发明所述的高压发生器的输出电压调整方法的具体流程，包括：
步骤S1，获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；
步骤S2，采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值。本发明另一实施例中，为了准确地采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值，如图4所示，则上述步骤S2由以下步骤S201~步骤S202代替：
实施上述的步骤S201~步骤S202，如下：
步骤S201：通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛；
步骤S202：当所述当前KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值。
为了准确描述通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛，则上述步骤S201由步骤1至步骤3代替。
步骤1至步骤3如下：
步骤1：初始化PWM，使PWM_U0 = 0， PWM_D0 = 0，PWM_S0=0，KV设定为第一阈值，KV反馈值为0，PWM_U0代表PWM设定的高值，PWM_D0代表PWM设定的低值，PWM_S0代表PWM实际设定值；
步骤2：KV反馈值减KV设定值，结合预先设置的误差输入的模糊化关系表如表1，其中将KV反馈值和KV设定值之间的差值大小划分为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大7个模糊集，模糊推理规则如表2，表2表示7个模糊集所对应的偏差推理值，若输入判定为负大，偏差推理值则为+300，基于非模糊化计算式结合偏差推理值和实际KV输出值计算非模糊化值，更新PWM设定，PWM_D=PWM_U0，PWM_U=PWM_D+非模糊化值，PWM_S= PWM_U，将PWM_S代入KV反馈值计算式中，得到理想状态下的当前KV反馈值；
步骤3：将经步骤2得到的当前KV反馈值作为减KV设定值，对所得到的误差进行误差判断，若误差过零点即完成误差收敛，若否，则重复步骤2，进一步更新PWM_U、PWM_D的设定，直至当前KV反馈值和KV设定值的误差过零点。
步骤S202具体包括步骤11至14。
步骤11至步骤14如下：
步骤11，计算PWM设定的低值和PWM设定的高值之和，取所述和的一半作为PWM实际设定值；
步骤12，将所述PWM实际设定值带入KV反馈值计算式中，得到当前KV反馈值；
步骤13，基于所述当前KV反馈值和KV设定值计算误差；
步骤14，判断所述误差是否大于设定限制，当大于时通过模糊控制算法快速迭代；当不大于时，判断所述误差是否小于设定误差阈值；若满足，则当前KV反馈值达到KV设定值，否则，返回步骤11。
表1
表2
所采集的实际KV输出值及对应的比例系数如表3所示：
表3
这里的实际KV输出值对应的比例系数拟合曲线是通过采集不同实际KV输出值及下所对应的比例系数的散点拟合得到的，如图3所示，图中的点是由实际KV输出值和对应的比例系数确定的，如表3中列举的数据，对这些点进行拟合得到实际KV输出值对应的比例系数拟合曲线y1：
y1=-0.0022x1+1.0255
式中，y1为比例系数，x1实际KV输出值。
通过得到的比例系数，建立非模糊化值计算式：
非模糊化值= y1×偏差推理值。
而后结合下面结合图2和图4对本当前KV反馈值进行拟合：
PWM实际设定值与理想状态下KV反馈值关系如表4所示，根据具体的硬件环境会有偏差，但不影响本方法的实施过程，其中，图5的横坐标为PWM实际设定值，纵坐标为PWM实际设定值所对应的KV反馈值，图中的点是由PWM实际设定值和KV反馈值确定的点，如表4中列举的数据，图5中曲线是通过对这些点进行拟合得到的PWM实际设定值对应的KV反馈值拟合得到当前KV反馈值的曲线y：
y= 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174
式中，y是当前KV反馈值，x为PWM实际设定值。
表4
实施例
本例中提供一种高压发生器的输出电压调整方法，首先将采集到的当前KV反馈值KV设定值进行误差收敛，具体的：
步骤1：初始化PWM，使PWM_U0 = 0， PWM_D0 = 0，PWM_S0=0，KV设定值为130KV，KV反馈值为0，因通常CT高压发生器的输出范围是70KV到140KV，步进是10KV，这里以130KV举例。这里所使用到的变量PWM_U0代表PWM设定的高值，PWM_D0代表PWM设定的低值，PWM_S0代表PWM实际设定值。
步骤2：KV反馈值减KV设定值为-130KV，输入判定为负大，偏差推理值为+300，非模糊化值为（-0.002 * 0 + 1.0255）* 300 = 308，设定PWM_U = PWM_S= 308，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这时理想状态下当前KV反馈值为47千伏。
再次重复步骤2，采用步骤2得到的当前KV反馈值减KV设定值，差值为-83KV，输入判定为负大，偏差推理值为+300，非模糊化值为（-0.002 * 47+ 1.0255）* 300 = 279，更新设定PWM_D = 308, PWM_U = PWM_S= 308 + 279 = 587，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 -7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这是理想状态下KV反馈值为78.3千伏。
再次重复步骤2，KV反馈值减KV设定值为-51.7KV，输入判定为负大，偏差推理值为+300，非模糊化值为（-0.002 * 78.3+ 1.0255）* 300 = 261，设定PWM_D = 587, PWM_U =PWM_S= 587 + 261 = 848，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这时理想状态下KV反馈值为100千伏。
再次重复步骤2，KV反馈值减KV设定值为-30KV，输入判定为负大，偏差推理值为+300，非模糊化值为（-0.002 * 100+ 1.0255）*300 = 248，设定PWM_D = 848, PWM_U =PWM_S= 848 + 248 = 1096，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x +1.3174，这时理想状态下KV反馈值为115.6千伏。
再次重复步骤2，KV反馈值减KV设定值为-14.4KV，输入判定为负中，偏差推理值为+200，非模糊化值为（-0.002 * 115.6+ 1.0255）* 200 = 159，设定PWM_D = 1096, PWM_U= PWM_S= 1096 + 159 = 1255，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x +1.3174，这时理想状态下KV反馈值为123千伏。
再次重复步骤2，KV反馈值减KV设定值为-7KV，输入判定为负小，偏差推理值为+100，非模糊化值为（-0.002 * 123+ 1.0255）*100 = 78，设定PWM_D = 1255, PWM_U =PWM_S= 1255+ 78 = 1333，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这时理想状态下KV反馈值为125.9千伏。
再次重复步骤2，KV反馈值减KV设定值为-4.1KV，输入判定为负小，偏差推理值为+100，非模糊化值为（-0.002 * 125.9+ 1.0255）* 100 = 77，设定PWM_D = 1333, PWM_U =PWM_S= 1333+ 77 = 1410，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这时理想状态下KV反馈值为128.6千伏。
再次重复步骤2.KV反馈值减KV设定值为-1.4KV，输入判定为负小，偏差推理值为+100，非模糊化值为（-0.002 * 128.6+ 1.0255）* 100 = 77，设定PWM_D = 1410, PWM_U =PWM_S= 1410+ 77 = 1487，将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这时理想状态下KV反馈值为130.7千伏。
经过8次计算，偏差值由-1.4KV变为+0.7KV，进入控制的第二阶段折半查找阶段。折半查找处理阶段为精调阶段，当误差大于设定限值时，会跳回模糊控制过程。
PWM_S = (PWM_D + PWM_U) / 2 = (1410 + 1487) / 2 = 1449； 将PWM_S代入公式y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174，这时理想状态下当前KV反馈值为129.65千伏，偏差值仅为0.35KV（0.27%）。
从本例中可以看到，仅通过9次调整就进入到了0.5%的误差范围内，如果假设调整频率是20KHz，每50uS调整一次，耗时450uS。当然这只是在一个理想状态下，在现实过程中可能引入各种误差，但此发明方法具有参数调整灵活，自适应能力强等特点，可以在极短的时间内完成KV的闭环调整。
本实施例中提到的代表PWM设定的高值的PWM_U和代表PWM设定的低值的PWM_D的设定依据下述规则：
如图3所示，获取KV反馈值，判断KV反馈值与KV设定值的偏差是否大于1%或小于0.5%；
当KV反馈值与KV设定值的偏差大于1%时，返回采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值；
当KV反馈值与KV设定值的偏差小于0.5%时，返回获取KV反馈值；
当KV反馈值与KV设定值的偏差大于0.5%小于1%时，判断（PWM_U-PWM_D）＞5，当大于时，判断KV反馈是否小于KV设定，若小于则，PWM_D=PWM设定，否则，PWM_U=PWM设定；
当不大于时，判断KV反馈是否小于KV设定，若小于，则PWM_U=PWM_U+5，否则，PWM_D=PWM_D-5。
基于PWM_U和PWM_D计算PWM设定值，即PWM设定=（PWM_U+PWM_D）/2。
二、示例性装置
在介绍了本发明示例性实施方式的方法之后，接下来，对本发明示例性实施方式的一种高压发生器的输出电压调整装置进行说明，该装置包括：
获取模块，用于获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；
调整模块，用于采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值。
作为一种可选的实施方式，所述调整模块包括：
模糊控制子模块，用于通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛；
折半查找子模块，用于当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值。
作为一种可选的实施方式，模糊控制子模块具体用于：
步骤1：初始化PWM_U0 = 0， PWM_D0 = 0，PWM_S0=0，KV设定值为第一阈值，KV反馈值为0，PWM_U0代表PWM设定的高值，PWM_D0代表PWM设定的低值，PWM_S0代表PWM实际设定值；
步骤2：KV反馈值减KV设定值的差值，结合预先设置的误差输入的模糊化关系表和模糊推理规则，确定对应的偏差推理值，而后基于非模糊化值计算式结合非模糊化比例系数计算得到非模糊化值，而后更新设定PWM_D=PWM_U0，PWM_U=PWM_D+非模糊化值，PWM_S=PWM_U，将PWM_S代入KV反馈值计算式中，得到理想状态下KV反馈值；
步骤3：重复步骤2操作，进一步更新PWM_U、PWM_D的设定，直至所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点。
作为一种可选的实施方式，所述非模糊化值计算式如下式所示：
非模糊化值=（-0.002 *KV反馈值+ 1.0255）*偏差推理值。
作为一种可选的实施方式，所述KV反馈值计算式如下式所示：
y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174
式中，y是KV反馈值，x为PWM实际设定值。
作为一种可选的实施方式，折半查找子模块具体用于：
步骤11计算PWM设定的低值和PWM设定的高值之和，取所述和的一半作为PWM实际设定值；
步骤12将所述PWM实际设定值带入KV反馈值计算式中，得到KV反馈值；
步骤13基于所述KV反馈值和KV设定值计算误差；
步骤14判断所述误差是否大于设定限制，当大于时通过模糊控制算法快速迭代；当不大于时，判断所述误差是小于设定误差阈值；若满足，则当前KV反馈值达到KV设定值，否则，返回步骤11。
根据本发明实施方式的一种高压发生器的输出电压调整方法及装置，采用模糊控制算法使KV反馈值和设定值误差迅速收敛，结合折半查找法能够使实际KV值以极快的速度达到KV设定值。
三、示例性介质
在介绍了本发明示例性实施方式的方法和装置之后，接下来，参考图6对本发明示例性实施方式的计算机可读存储介质进行说明，请参考图6，其示出的计算机可读存储介质为光盘80，其上存储有计算机程序（即程序产品），所述计算机程序在被处理器运行时，会实现上述方法实施方式中所记载的各步骤，例如，获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值；各步骤的具体实现方式在此不再重复说明。
需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
四、示例性计算设备
在介绍了本发明示例性实施方式的方法、装置和介质之后，接下来，参考图7对本发明示例性实施方式的用于CT高压发生器输出电压的快速调整方法的计算设备。
图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算设备90的框图，该计算设备90可以是计算机系统或服务器。图7显示的计算设备90仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，计算设备90的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元901，系统存储器902，连接不同系统组件（包括系统存储器902和处理单元901）的总线903。
计算设备90典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算设备90访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器902可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）9021和/或高速缓存存储器9022。计算设备90可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，ROM7023可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图7中未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管未在图7中示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线903相连。系统存储器902中可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组（至少一个）程序模块9024的程序/实用工具9025，可以存储在例如系统存储器702中，且这样的程序模块7024包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块9024通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算设备90也可以与一个或多个外部设备904（如键盘、指向设备、显示器等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口905进行。并且，计算设备90还可以通过网络适配器906与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图7所示，网络适配器906通过总线903与计算设备90的其它模块（如处理单元901等）通信。应当明白，尽管图7中未示出，可以结合计算设备90使用其它硬件和/或软件模块。
处理单元901通过运行存储在系统存储器902中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如，获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值。各步骤的具体实现方式在此不再重复说明。应当注意，尽管在上文详细描述中提及了CT高压发生器输出电压的快速调整装置的若干单元/模块或子单元/子模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
Claims (6)
1.一种高压发生器的输出电压调整方法，其特征在于，包括：
获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；
采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值；
所述采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值，包括：
通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛；
当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值；
所述通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛，包括：
步骤1：初始化PWM，使PWM_U0 = 0，PWM_D0 = 0，PWM_S0=0，KV设定值为第一阈值，KV反馈值为0，PWM_U0代表PWM设定的高值，PWM_D0代表PWM设定的低值，PWM_S0代表PWM实际设定值；
步骤2：KV反馈值减KV设定值得到的差值，结合预先设置的误差输入的模糊化关系表和模糊推理规则，确定对应的偏差推理值，基于非模糊化计算式结合非模糊化比例系数计算得到非模糊化值，而后更新PWM设定，PWM_D=PWM_U0，PWM_U=PWM_D+非模糊化值，PWM_S=PWM_U，将PWM_S代入KV反馈值计算式中，得到理想状态下的当前KV反馈值；
步骤3：经步骤2得到的当前KV反馈值减KV设定值，对所得到的误差进行误差判断，若误差过零点即完成误差收敛，若否，则重复步骤2操作，进一步更新PWM_U、PWM_D的设定，直至所得到的理想状态下当前KV反馈值和KV设定值的误差过零点；
所述当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值，包括：
步骤11，计算PWM设定的低值和PWM设定的高值之和，取所述和的一半作为PWM实际设定值；
步骤12，将所述PWM实际设定值带入KV反馈值计算式中，得到当前KV反馈值；
步骤13，基于所述当前KV反馈值和KV设定值计算误差；
步骤14，判断所述误差是否大于设定限制，当大于时通过模糊控制算法快速迭代；当不大于时，判断所述误差是否小于设定误差阈值；若是，则当前KV反馈值达到KV设定值，否则，返回步骤11。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非模糊化值计算式如下式所示：
非模糊化值=（-0.002 ×实际KV输出值+ 1.0255）×偏差推理值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述KV反馈值计算式如下式所示：
y = 1E-08x3 - 7E-05x2 + 0.169x + 1.3174
式中，y为当前KV反馈值，x为PWM实际设定值。
4.一种高压发生器的输出电压调整装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取CT高压发生器的当前KV反馈值和KV设定值；
调整模块，用于采用模糊控制算法和折半查找法使所述当前KV反馈值达到KV设定值；
所述调整模块包括：
模糊控制子模块，用于通过模糊控制算法快速迭代，使当前KV反馈值和KV设定值的误差收敛，具体过程包括：
步骤1：初始化PWM，使PWM_U0 = 0， PWM_D0 = 0，PWM_S0=0，KV设定值为第一阈值，KV反馈值为0，PWM_U0代表PWM设定的高值，PWM_D0代表PWM设定的低值，PWM_S0代表PWM实际设定值；
步骤2：KV反馈值减KV设定值得到的差值，结合预先设置的误差输入的模糊化关系表和模糊推理规则，确定对应的偏差推理值，而后基于非模糊化计算式结合非模糊化比例系数计算得到非模糊化值，而后更新PWM设定，PWM_D=PWM_U0，PWM_U=PWM_D+非模糊化值，PWM_S=PWM_U，将PWM_S代入KV反馈值计算式中，得到理想状态下的当前KV反馈值；
步骤3：经步骤2得到的当前KV反馈值减KV设定值，对所得到的误差进行误差判断，若误差过零点，则完成误差收敛，否则重复步骤2操作，进一步更新PWM_U、PWM_D的设定，直至所得到的理想状态下当前KV反馈值和KV设定值的误差过零点；
折半查找子模块，用于当所述KV反馈值和KV设定值的误差过零点时，采用带预估值的折半查找法，使当前KV反馈值达到KV设定值，具体过程包括：
步骤11计算PWM设定的低值和PWM设定的高值之和，取所述和的一半作为PWM实际设定值；
步骤12将所述PWM实际设定值带入KV反馈值计算式中，得到当前KV反馈值；
步骤13基于所述当前KV反馈值和KV设定值计算误差；
步骤14判断所述误差是否大于设定限制，当大于时通过模糊控制算法快速迭代；当不大于时，判断所述误差是小于设定误差阈值；若满足，则当前KV反馈值达到KV设定值，否则，返回步骤11。
5.一种计算设备，所述计算设备包括：
至少一个处理器、存储器和输入输出单元；
其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序来执行如权利要求1~3中任一项所述的一种高压发生器的输出电压调整方法。
6.一种计算机可读存储介质，其包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1~3中的任一项所述的一种高压发生器的输出电压调整方法。
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