車載嬰兒保育箱智能控制系統(tǒng)研制.pdf

1、車載嬰兒保育箱是運(yùn)用科學(xué)的方法構(gòu)建類似母體子宮環(huán)境的設(shè)備，主要為新生兒尤其是早產(chǎn)兒、低體重兒、病弱嬰兒及病危兒提供空氣潔凈、溫濕度適宜的優(yōu)良環(huán)境。由于新生兒的生理功能和體溫調(diào)節(jié)功能都尚未成熟，因此能否為新生兒特別是早產(chǎn)兒提供溫暖舒適的成長環(huán)境顯得尤為重要。目前，保育箱已基本實(shí)現(xiàn)了無人監(jiān)視下自動(dòng)控制的功能，但所存在的缺陷也不容忽視:1）應(yīng)用場合的局限性;2）傳統(tǒng)濕化方式容易滋生細(xì)菌;3）溫度控制算法需要加以改進(jìn);4）可靠性有待提升;5）缺

2、少嬰兒體溫等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存檔功能。
　　本課題設(shè)計(jì)的車載嬰兒保育箱將針對上述傳統(tǒng)保育箱所存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)和完善，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)，運(yùn)用嬰幼兒產(chǎn)熱與散熱的生物醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)，采用飛思卡爾MC9S08AW60控制器進(jìn)行雙單片機(jī)(MCU)主從控制，通過PWM控制加熱板功率進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)顯示保育箱的狀態(tài)，增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和存檔模塊，將采集的箱溫、膚溫、濕度及相應(yīng)的時(shí)間等信息數(shù)據(jù)傳輸和顯示于上位機(jī)上，同時(shí)采用了軟件容錯(cuò)技術(shù)確保程序運(yùn)行的可

3、靠性，設(shè)計(jì)了軟硬件相結(jié)合的多重過熱保護(hù)模塊確保系統(tǒng)的安全性。本文采用了模糊自適應(yīng)PID算法，即將模糊控制與PID控制兩者相結(jié)合，既有模糊控制靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的特性又有PID控制精度高的特點(diǎn)，滿足保育箱在溫度控制方面對動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、控制精度和穩(wěn)定性的高要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID控制算法與傳統(tǒng)PID控制算法相比，無論在控制性能，還是在調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度等指標(biāo)上都進(jìn)行了較大的改進(jìn)。該溫度控制方法能夠改善控制器對溫