呼吸機(jī)控制算法的研究與改進(jìn).pdf

1、患者和呼吸機(jī)組成的系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，目前主流呼吸機(jī)仍然主要采用PID控制算法。PID控制是工業(yè)上應(yīng)用最為成熟的控制方法，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。但經(jīng)典的PID控制算法難以適應(yīng)所有的被控系統(tǒng)，對(duì)于不同的被控系統(tǒng)，PID算法需要做適當(dāng)改進(jìn)才能得到好的控制效果，所以本課題的目標(biāo)就是利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行算法的研究與改進(jìn)，以達(dá)到理想的控制效果。
　　本課題主要在雙水平呼吸機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)經(jīng)典的PID控制算法進(jìn)行改進(jìn)，并比較改進(jìn)后的控制效果。在實(shí)

2、驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，增加數(shù)字PID控制方法，方便后續(xù)的控制方法改進(jìn)工作。設(shè)計(jì)人機(jī)交互軟件，顯示氣道壓力等呼吸狀態(tài)變量。
　　根據(jù)文獻(xiàn)，分析得到呼吸機(jī)與被控對(duì)象的集總參數(shù)模型和系統(tǒng)函數(shù)。為了呼吸機(jī)能更符合實(shí)際運(yùn)用要求，采用積分分離PID控制算法、步進(jìn)式PID控制算法對(duì)原有算法進(jìn)行改進(jìn)。在matlab上觀測(cè)仿真的控制效果。仿真結(jié)果表示，積分分離的閾值取值越小，輸出響應(yīng)的超調(diào)量越小，但閾值過小，則會(huì)產(chǎn)生小幅震蕩，增大穩(wěn)定時(shí)間。所以在積