膀胱动力泵是一种用于辅助神经源性膀胱患者排尿的医疗装置,对膀胱动力泵的理论模型、特性分析和模拟实验等方面的研究是设计用于临床试验的膀胱动力泵的基础。为此,本文以设计出结构合理的膀胱动力泵为主要目标,对膀胱动力泵进行了数学建模、驱动特性和排尿动力特性的仿真分析、控制和结构参数优化以及泵特性模拟实验等方面研究。主要的研究内容如下：1、采用等效磁荷法建立了膀胱动力泵电磁驱动单元的数学模型；基于膀胱动力泵的结构、辅助排尿原理及流体力学理论建立了泵全程排尿期数学模型。本文所建立的等效磁荷模型与有限元模型相比具有建模简便、计算效率高、对泵特性分析方便等优点。2、利用建立的膀胱动力泵数学模型,在Matlab软件平台上分析了电流、气隙、永磁体数量、永磁体间距等参数对膀胱动力泵驱动特性和排尿动力特性的影响规律。3、采用正交试验设计法研究了控制参数和主要结构参数对膀胱动力泵排尿动力特性的影响,得到了电流、气隙、永磁体数量及永磁体间距等参数对平均尿流率和最大膀胱压两个性能指标的主次顺序影响关系和最优的参数组合,最终实现了对膀胱动力泵的参数优化设计目标。4、通过模拟实验,验证了利用所建立的膀胱动力泵数学模型进行泵特性分析的正确性,同时验证了利用正交试验法进行参数优化设计的正确性。本文研究成果,不仅完善了膀胱动力泵的理论模型,而且为以后膀胱动力泵的改进设计提供了参考依据。