用于 1 kHz 视网膜激光治疗的模型预测控制
系统与控制
2022-03-25 v2 系统与控制
摘要
激光光凝是治疗视网膜疾病的一种技术。虽然这通常通过手动或简单控制方案完成，我们采用一种基于优化的方法，即模型预测控制（MPC），以在医疗治疗过程中——尽管组织具有依赖于光斑的吸收特性——强制峰值温度界限从而保障安全。为此，1 kHz 的重复频率是可取的，这使得实时性要求成为一项主要挑战。我们提出了一种定制的 MPC 方案，使用参数化模型降阶、用于参数与状态估计的扩展卡尔曼滤波器，以及适当构造的阶段代价，并在猪眼仿真与实验中验证了其适用性。此外，我们给出了一些专为快速数值计算定制的实现细节。
引用
@article{arxiv.2202.12879,
title = {Model predictive control for retinal laser treatment at 1 kHz},
author = {Manuel Schaller and Viktoria Kleyman and Mario Mordmüller and Christian Schmidt and Mitsuru Wilson and Ralf Brinkmann and Matthias A. Müller and Karl Worthmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12879},
year = {2022}
}