雙水平呼吸機控制系統(tǒng)與控制算法的研究與實現(xiàn).pdf

1、雙水平呼吸機是一種能夠取代、輔助或改善人的呼吸功能，增加肺通氣量，減輕呼吸功消耗，節(jié)約心臟儲備能力的醫(yī)療儀器。人類的吸氣功能是：呼吸肌收縮，胸廓容積擴(kuò)大，肺泡膨脹（形成負(fù)壓）從外界吸入空氣；呼氣功能是：呼吸肌放松，肺泡彈性收縮，肺內(nèi)壓力增大，向外呼出氣體。由此可知，由于人類肺泡的膨脹和收縮與大氣壓之間的壓力差形成了呼吸功能。呼吸機是用機械的辦法建立這壓力差，從而實現(xiàn)強制的人工呼吸過程，它的作用是將一定濃度和流量的空、氧混合氣體與患者的吸

2、氣同步送入人體肺內(nèi)，并將患者的二氧化碳廢氣同步排出體外，完成氣體交換。所以呼吸機對于那些有呼吸障礙，或呼吸系統(tǒng)疾病，導(dǎo)致不能正常呼吸的人是必不可少的。
　　 雙水平呼吸機控制系統(tǒng)部分主要是由一塊基于ARM7處理器的主控板組成，其主要功能是實現(xiàn)信號的采集、濾波、放大以及信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，控制信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換、跟隨濾波、放大，還有串口通信的實現(xiàn)，最終使氣路系統(tǒng)的信號可以采集到上位機，而上位機通過采集來的信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生控制信號來控制氣

3、路系統(tǒng)。
　　 氣路系統(tǒng)部分主要是由渦輪、閥以及閥控制器、流量與壓力傳感器等組成。
　　 雙水平呼吸機控制算法部分主要用到了濾波算法，呼吸機各種工作模式算法的實現(xiàn)，以及PID自動控制算法的實現(xiàn)，通過不斷的調(diào)試算法，來提高系統(tǒng)的控制精度以及系統(tǒng)的工作效率。
　　 在該項目的實施過程中，首先，是要了解呼吸機的工作原理以及結(jié)構(gòu)；其次，設(shè)計硬件控制系統(tǒng)以及呼吸機實驗?zāi)Ｐ?；接著，對硬件系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；最后編寫軟件程序，并進(jìn)行