收藏本站
《南京医科大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究

冯小冬  
【摘要】: 呼吸机的压力控制是呼吸机控制基础,是呼吸机安全、有效工作的重要保证。本文研究利用模糊PID控制技术控制呼吸机压力,并评估其控制效果。 根据常见呼吸机气路结构和压力控制原理,搭建实验平台,以利于控制效果评估。首先,设计实验平台气路,并完成气路的搭建。根据系统要求,设计实验平台硬件电路,实现对压力、流量等信号的检测和电磁阀的控制。编写下位机软件,实现信号检测、传输和控制量的输出。在PC机上编写上位机软件,实现显示、设置、存储、控制等功能。 分析模糊控制和PID控制原理,针对呼吸机系统特性,提出模糊PID控制方案。根据PID动态响应特性和呼吸机系统自身特性,设计模糊控制器,利用MATLAB软件模糊控制工具箱仿真并输出控制算法。利用模糊控制器输出,根据系统E(偏差)和EC(偏差变化率)值实时调整PID参数,实现呼吸机压力的模糊PID控制。 在实验平台上,选取三个不同的压力段,分别利用传统的PID控制和模糊PID控制,分析两种方法控制下的超调量、控制误差、控制时间和控制稳定性。结果表明,模糊PID控制比传统的PID控制更能有效的抑制超调、减小控制误差,在控制时间上也有一定的优势,模糊PID控制效果明显优于传统的PID控制。模糊PID控制在不同的压力段控制效果都比较稳定,而传统PID控制在不同压力段控制效果相差较大,模糊PID控制鲁棒性好于传统PID。
【学位授予单位】:南京医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王光磊;基于模糊逻辑的PID控制器的设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
2 金奇;邓志杰;;PID控制原理及参数整定方法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年05期
3 王立万,刘长庭;呼吸机及通气模式的进展[J];引进国外医药技术与设备;1999年03期
4 刘革辉,单杰峰,郑楚光;Matlab软件中的Fuzzy Logic工具箱在模糊控制系统仿真中的应用[J];计算机仿真;2000年05期
5 李卓,萧德云,何世忠;基于Fuzzy推理的自调整PID控制器[J];控制理论与应用;1997年02期
6 林宛华;陈真诚;汪家旺;杨献忠;王平;;基于微涡轮的电动电控呼吸机的研究[J];生物医学工程学进展;2008年02期
7 刘凯,李家军,杨莉;隶属函数确定方法模糊决策测度及改善[J];陕西工学院学报;2005年01期
8 夏文俊;智能化呼吸机控制理论及机械通气技术的应用[J];医疗设备信息;2005年06期
9 张平;RAPHAEL呼吸机气路系统的结构及原理[J];医疗装备;2000年11期
10 黄玲,秦英智;呼吸机的发展应用现状[J];医疗装备;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔维德;;感应电机的模糊免疫控制研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
2 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
3 黄凤娟;;基于PID算法的温度测控系统在电热水器中的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年03期
4 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
5 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
6 周力;王冠凌;;城市路口多相位智能交通信号控制[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年04期
7 康国磊;黄春;江泳;;智能烟叶烤房控制系统的设计[J];安徽农业科学;2009年14期
8 牟淑杰;;模糊自整定PID在温室控制系统中的应用[J];安徽农业科学;2010年22期
9 江善和,申东日;一种基于模糊神经网络的自适应PID智能控制器[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年02期
10 徐少川,陈雪波,李小华;互联电力系统AGC的模糊和遗传控制算法[J];鞍山科技大学学报;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;;交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 王映斐;程启明;程尹曼;胡晓青;;基于模糊控制器的异步电动机直接转矩控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
7 王卓;王珍涛;周志雄;;KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
8 王荣彦;姜一峰;许英恩;;模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
9 郝志红;;单神经元自适应PID控制算法[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
10 邵珂;吴志刚;杨超;;基于神经模糊理论的阵风响应减缓控制律研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
3 刘文光;商用汽车电控机械自动变速器智能控制技术研究[D];江苏大学;2010年
4 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
5 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
6 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
7 杨铭;基于主动转向和横摆力矩控制的多轴车辆制动稳定性研究[D];吉林大学;2011年
8 覃海涛;交流伺服系统自调整技术研究[D];华中科技大学;2011年
9 何治斌;船舶空调系统的建模与仿真[D];大连海事大学;2011年
10 王云峰;硫化镍矿选矿过程模型及优化策略研究[D];兰州理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
3 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
4 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
5 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
6 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
7 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
9 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
10 朱建辉;一种植保喷雾系统的设计与研究[D];安徽农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王浩,庄钊文;模糊可靠性分析中的隶属函数确定[J];电子产品可靠性与环境试验;2000年04期
2 王卫涛,韩璞,刘长良,周黎辉;模糊控制计算机辅助分析系统[J];华北电力大学学报;1997年04期
3 王卫红,鲍咸能,王博亮;双频率阻抗法在呼吸监测中的应用研究[J];航天医学与医学工程;1999年01期
4 魏肃,张纳新,张伟,徐磊,秦英智;侵入性BIPAP-SIMV-PSV在脱机方面的应用[J];天津医药;2000年10期
5 冯圣洪,周心权;一种综合评价指标属性值规一量化技术新途径[J];系统工程学报;2000年02期
6 刘开第,庞彦军,吴和琴,姚立根;模糊隶属度定义中隐含的问题[J];系统工程理论与实践;2000年01期
7 郑欲知,李振华,徐雅萍;美国PB-840呼吸机临床应用技术研讨[J];医疗设备信息;2003年04期
8 李振华,郑欲知;双重控制通气模式解析[J];医疗设备信息;2005年06期
9 郭军涛,吴太虎;呼吸机控制理论及其应用技术[J];医疗卫生装备;2003年12期
10 李云飞;;电动呼吸机发展史[J];中国医学装备;2005年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶麟;郝玉成;石春鹏;;挤出机压力控制PID参数自整定方法的研究[J];制造业自动化;2006年09期
2 向虎;张雅;孟祥生;张自亮;;超驰控制在原油蒸馏装置的应用[J];炼油技术与工程;2007年01期
3 李绪春;路通;;自适应PID在平流泵恒压控制中的应用[J];石油仪器;2009年03期
4 费佳;;宝钢三热轧卷取机QOC控制[J];可编程控制器与工厂自动化;2008年01期
5 谭奇柱;梁海波;何磊;;欠平衡钻井井底压力监测系统的设计[J];仪器仪表用户;2010年02期
6 彭刚;徐新;陶海峰;;铝冷轧机液压厚度自动控制(AGC)系统[J];轻金属;2008年05期
7 马长富;;多焦炉集气管压力智能控制系统[J];可编程控制器与工厂自动化;2008年04期
8 马长富;綦星光;许文明;陈广;;多焦炉集气管压力智能控制系统[J];控制工程;2008年S2期
9 杜随更;于龙岐;杨春强;李娜娜;;线性摩擦焊机施力系统模糊PID控制方法研究[J];计算机测量与控制;2010年09期
10 熊克凯;韩建海;;一种新型气动柔软关节的研制[J];机床与液压;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 樊番;司建兵;张子强;;蓄热式加热炉的自动化控制特点及应用[A];2009年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下)[C];2009年
2 宁勇亮;吴亚军;屈尔庆;;卷取机夹送辊的压力和位置控制[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
3 杨震;张国敏;;京唐2250卷取机夹送辊自动控制[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
4 赵洋;李松;李征;李登新;;金精矿提金三相循环流化床的优化控制[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
5 朱莹;沈晋明;;手术室净化空调系统的发展及比较[A];上海市制冷学会一九九九年学术年会论文集[C];1999年
6 王亚慧;韩如成;袁兆钧;霍有生;郭宏伟;牛化龙;王鹏;;离散时间拟滑模变结构控制在锅炉补水系统中的应用[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
7 房启超;徐林;王建辉;顾树生;;基于粒子群算法的连铸机拉矫辊压力的PID参数整定[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
8 阳琴;何天祺;卢振波;;某医院洁净手术部净化空调设计探讨[A];2005西南地区暖通空调热能动力年会论文集[C];2005年
9 李粮纲;朱永宜;易小明;邵春;张惠;;科学钻探孔底涡轮钻进环空流动规律及压力控制理论研究[A];岩土钻掘技术在资源、环境和工程建设中的应用与发展学术论文集[C];2001年
10 安高成;陈双桥;付永领;王明智;;基于排量控制的电液比例恒压变量数字控制径向柱塞泵的研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵世亮;高温蒸煮锅的压力控制[N];中国包装报;2009年
2 白金立;异型坯连铸机推钢机的压力控制在马钢一次性调试成功[N];世界金属导报;2003年
3 本报记者 余新庆 汪涛;燃气-蒸汽联合循环发电机组热值控制软件应用浅析[N];中国冶金报;2008年
4 华士;职业压力并非都是“动力”[N];中国劳动保障报;2006年
5 主讲人 华东师范大学心理学系教授 博士生导师 耿文秀;你会用“酸葡萄策略”来减压吗[N];新华日报;2007年
6 尤庆宇;百德燃烧器操作维护要点[N];石油管道报;2006年
7 记者 傅超;珍惜水资源 发明节水洁具[N];新疆科技报(汉);2007年
8 贵州大学职业技术学院机械设计041班 冉茂强;对柴油机电子控制技术的展望[N];贵州民族报;2008年
9 通讯员 许萍萍;辽河石化节能工作走特色之路[N];中国石油报;2007年
10 张军;做快乐的“煮”妇[N];大众卫生报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王在明;超临界二氧化碳钻井液特性研究[D];中国石油大学;2008年
2 岳琳;城市供水管网运行状态研究[D];天津大学;2008年
3 路波;零重力环境模拟气动悬挂系统的关键技术研究[D];浙江大学;2009年
4 王丽薇;微能耗变压边力系统研究[D];燕山大学;2009年
5 蒋凯;高温高压深海极端环境模拟装置及其控制策略研究[D];浙江大学;2007年
6 郑连清;火工品压药关键工艺与设备研究[D];重庆大学;2005年
7 欧阳;轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究[D];吉林大学;2011年
8 王晓光;全氟化碳雾化及汽化吸入治疗ARDS小猪的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年
9 刘畅;土压平衡盾构密封舱压力控制的关键技术研究[D];大连理工大学;2012年
10 姬孝斌;中速磨煤机电液比例变加载技术的研究[D];兰州理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王钧;塑料芯片热压键合设备压力系统研究[D];大连理工大学;2004年
2 黄飞;电液伺服系统位置与压力控制转换过程的加减速算法与仿真[D];武汉科技大学;2011年
3 黄静妍;水声无源材料管中低频测试系统温度与压力控制的研究与实现[D];东南大学;2004年
4 熊月华;自动发泡成型工艺的压力控制[D];南华大学;2013年
5 杜世元;洁净室压力控制研究[D];同济大学;2007年
6 朱文伟;主动式生物芯片系统的研究[D];第四军医大学;2005年
7 阮珑;煤气炉集散控制系统的的研究及应用[D];中南大学;2004年
8 梁学进;天然气水合物开采模拟实验方法研究[D];中国石油大学;2008年
9 李森斌;压力传感器、变送器自动测试/校准系统的研制[D];电子科技大学;2008年
10 李伟;油气井压力控制信息系统研究与应用[D];中国石油大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026