一种保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的方法技术方案

一种保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的方法，加速器设备与主机系统通讯采用常规输入状态稳定性协议，利用小增益定理条件，得到了非线性网络化控制系统的输入状态稳定性条件，利用小增益定理，给出使整个网络化控制系统保持稳定的充分条件，建立定时恢复方案，使数据可以实现自恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的方法
本专利技术涉及肿瘤检测仪器通讯领域，具体涉及一种实现一种具有自恢复性的保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的通讯协议的方法。
技术介绍
上世纪70年代以来，医用直线加速器在肿瘤治疗中就扮演了重要的角色，它通过电场和磁场对带电粒子的作用力使其加速，再通过电子打靶以产生能量范围较宽的X射线和多种能量的高能电子束，从而对肿瘤进行放射治疗。医用直线加速器是一种结构复杂的医疗设备，其核心部分是加速系统。加速系统主要由加速管、微波传输系统、微波功率源、脉冲调制器组成。由脉冲调制器产生高压脉冲提供给磁控管，磁控管通过自激振荡输出高功率微波提供给加速管，电子在加速管中提高速度后，通过电子打靶产生MV级的电子线或者X射线，从而进行放射治疗。医用直线加速器在治疗中起到了至关重要的作用，但是在使用过程中，经常存在通信网络中信号传输受到外界扰动造成的影响，造成诊断治疗结果不精准现象，使得肿瘤治疗无法取得理想的治疗效果。目前在治疗过程中存在一定的时间延迟，这也导致治疗上都没有达到需要的精确度。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种实现一种具有自恢复性的保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的通讯协议的方法，旨在提高通讯的稳定性，降低“丢包现象”造成的数据丢失，实时恢复数据，从而进一步提高治疗肿瘤精确性，减少多余射线对人体健康组织的破坏，实现精准治疗。所谓“丢包现象”是指为了保证数据传输时的可靠性，在网络中没有到达接收端的数据会被多次重复发送。但由于网络化控制系统对数据的实时性有很高要求，因而，重复发送旧的数据对网络化控制系统并不适用。当较新的采样信息或者控制数据到达时，我们会将网络中旧的数据信号剔除。此外，由于网络中拥塞现象或者数据包被破坏等原因存在，都有可能导致到达接收端的数据与发送端不吻合。以上这些现象都可以被视为网络传输数据的丢失，即丢包现象。本申请提出了一类新的网络协议，即常规输入状态稳定协议。该协议涵盖了文献中的一致指数稳定协议，是一类处理具有丢包现象更为宽松的协议。利用小增益定理，给出使整个网络化控制系统保持稳定的充分条件。建立定时恢复方案，使数据可以实现自恢复。所述的常规输入状态稳定协议，提出了一类具有一定丢包规律以及通讯受限情况的网络化控制系统稳定性问题。满足该种时间序列下的网络协议包含了目前不带有丢包现象的情况。所述的小增益定理，给出使整个网络化控制系统保持稳定的充分条件。所述的定时恢复方案，使数据可以实现自恢复。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：(1)针对重复发送旧的数据以及网络中拥塞现象或者数据包被破坏等原因，充分考虑检测时期通讯的稳定性，建立一种具有自恢复性的保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的通讯协议的方法，提高了提高治疗肿瘤精确性。(2)对网络化控制模型进行改善，分别建立了降低“丢包现象”造成的数据丢失和实时恢复数据，提高了肿瘤在治疗过程中的精确性。附图说明图1是一种具有自恢复性的保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的通讯协议的方法结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。常规输入状态稳定协议，提出了一类具有一定丢包规律以及通讯受限情况的网络化控制系统稳定性问题。满足该种时间序列下的网络协议包含了目前不带有丢包现象的情况。该协议考虑了丢包现象与网络传输受限情况。现有协议中仅考虑了网络传输受限情况。我们在此进行了改善。首先，使用效法方法对给定的切换对象在忽略网络的情况下设计控制器。对于给定一个一般的切换非线性对象其中分别为系统的状态，控制输入以及扰动输入，σ(t)：R≥0→{1，2，...，n}是一切换信号，i∈{1，2，...，n}}是一类连续光滑函数。基于效法的方法，我们认为向量x可以被分解成l个子向量，1≤l≤nx并且这些子向量按从1到l进行列举。我们将第i个子向量命名为第i个节点。在每个传输时刻网络传输协议只允许一个节点接入网络，此时该节点的状态估计量与实际值相等，即我们定义网络诱导误差那么带有映射的时序调度协议有如下形式：其中变量s表示在时刻，第s个节点被允许接入网络。该变量可以表示成如下形式s＝s(i，e)：N×Rn→{1，2，...，l}。同时此处，l为节点个数，表示标准Kronecker乘子，表示维数为ni的单位矩阵，并且更加广泛的常规输入状态稳定性协议，该协议考虑了丢包现象与网络传输受限情况。现有协议中所考虑的协议仅考虑了网络传输受限情况。基于丢包现象以及外部扰动或者其他因素，将改写为下列更为一般的形式：其中θ＝(xT，ωT)T我们考虑下列系统：gσ(t)(t，x，e，ω)＝-fσ(t)(t，x，e，ω)其中分别为系统状态，网络诱导误差和扰动输入；与分别为光滑函数；映射函数h被定义为网络跳变函数。对于静态协议，即RR协议。该协议中所有节点数据传输是按照一定次序，循环进行的。选取李亚普诺夫函数其中，表示维数为ni的单位矩阵，并且aj(i)为时变序列并且满足下列条件：对任意i∈N和任意j∈{1，2，…，l}，存在唯一的k∈{1，2，…，l}使令a(i)：＝(a1(i)…al(i))T，则对任意i∈N，都有那么可以找到正常数α1＝1，选取以及正常数G1，G3，即在正常传输时刻，传输协议依照竞争模式进行。那么即可得到协议是在李雅普诺夫函数下常规输入状态稳定的。对于动态协议，即TOD协议。该协议是一类竞争协议，即在每个传输时刻需要比较所有节点中网络诱导误差，选取其中所有最大误差中序号最小的进行传输。因此该类协议的时序方程将釆用下列形式：s＝s(e)＝min{argmaxi|ei|}即在传输时刻第i个节点拥有最大的网络误差权重，则该节点中信息被允许接入到网络。此处选取李雅普诺夫函数为很容易得到α1＝α2＝1，可以选取以及正常数G1，G3，即在正常传输时刻，传输协议依照竞争模式进行。在丢包情况发生时，我们选取ρ2≥1，及相应的G2，G4。那么即可得到协议是在李雅普诺夫函数下常规输入状态稳定的。基于小增益定理，得到如下定理：定理对于系统而言，考虑下列条件成立，1)子系统满足下列不等式是输入状态稳定的，|x(t)|≤βx(|x0|，t-t0)+γxe||e[to，t]||+γxω||ω[to，t]||2)存在最大允许采样间隔δ使γxe×γex＜1成立。那么网络控制系统是从输入信号ω到状态(e，x)在最大允许传输...

【技术保护点】
1.一种保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的方法，其特征在于，加速器设备与主机系统通讯采用常规输入状态稳定性协议，利用小增益定理条件，得到了非线性网络化控制系统的输入状态稳定性条件，利用小增益定理，给出使整个网络化控制系统保持稳定的充分条件，建立定时恢复方案，使数据可以实现自恢复。/n

【技术特征摘要】
1.一种保证直线加速器设备与主机系统通讯稳定性的方法，其特征在于，加速器设备与主机系统通讯采用常规输入状态稳定性协议，利用小增益定理条件，得到了非线性网络化控制系统的输入状态稳定性条件，利用小增益定理，给出使整个网络化控制系统保持稳定的充分条件，建立定时恢复方案，使数据可以实现自恢复。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，常规输入状态稳定性协议，基于丢包现象以及外部扰动或者其他因素，一般形式如下：



其中θ＝(xT，ωT)T
我们考虑下列系统：












gσ(t)(t，x，e，ω)＝-fσ(t)(t，x，e，ω)
其中分别为系统状态，网络诱导误差和扰动输入；fi：与gi：分别为光滑函数；映射函数h被定义为网络跳变函数。

【专利技术属性】
技术研发人员：袁双虎，李玮，李莉，韩毅，刘宁，王素贞，王碧瑶，袁朔，吕慧颖，于金明，
申请(专利权)人：北京易康医疗科技有限公司，山东省肿瘤防治研究院山东省肿瘤医院，山东大学，济南比山网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11