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

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 黄玲,秦英智;呼吸机的发展应用现状[J];医疗装备;2005年01期
6 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
7 丰继华;李文娟;张榆锋;;呼吸机控制策略与工作模式[J];仪器仪表学报;2006年S1期
8 许继平;钟秋海;徐远达;钟南山;;智能控制和建模仿真在机械通气中的应用[J];中国生物医学工程学报;2007年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭延良,郭怡倩;一种新型模糊PID控制的变频恒压供水系统[J];排灌机械;2001年05期
2 朱本坤;;基于单片机的模糊PID恒压供水控制系统[J];排灌机械;2008年01期
3 郭辉;郭娅娜;;基于模糊PI算法的电机调速策略[J];攀枝花学院学报;2011年03期
4 孟庆德;张缨;蔡凌;董明;;一种新型的随动系统变结构模糊位置控制器[J];指挥控制与仿真;2010年04期
5 周芝萍;试论情报检索中的模糊性原理[J];情报资料工作;2001年06期
6 杨正才;;电子节气门参数自整定模糊PID控制器的实现[J];汽车电器;2008年05期
7 朱元,韩晓东,田光宇,陈全世;串联式混合动力电动汽车发动机转速新型PID控制[J];汽车工程;2001年02期
8 汤东胜,吴光强,董华林;电动汽车矢量控制的模糊-PID复合控制方式[J];汽车工程;2003年01期
9 王京起,陈慧岩,郑培;应用模糊自适应PID和预瞄策略的自主车辆转向控制[J];汽车工程;2003年04期
10 何忠波,陈慧岩,席军强,汪旻梁;AMT车辆爬行工况离合器控制策略与试验[J];汽车工程;2003年06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 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 李云飞;;电动呼吸机发展史[J];中国医学装备;2005年12期
8 李世录;余巧生;徐凯;;PULMONETICLTV-1000呼吸机临床使用中常见问题解决方法探讨[J];中国医学装备;2006年08期
9 孟祥全,吴太虎,李若新;机械通气技术及呼吸机的现状与发展[J];中国医疗器械信息;2001年06期
10 邓咏如;;急救呼吸机发展与分类[J];中国医疗器械信息;2006年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 席玲;氯化苄生产线自动控制系统[J];情报指挥控制系统与仿真技术;2000年02期
2 刘厚乾;模糊控制在磨矿分级自动控制中的应用[J];金属矿山;2001年08期
3 王沧,靳海水,卢杰,朱士明;轧钢机清洗液的超声波在线测量和智能控制[J];基础自动化;2001年02期
4 傅连东,戴智华,陈新元;自适应模糊PID在脱硫搅拌速度控制系统中的应用[J];机床与液压;2002年02期
5 黄毅;基于网络的变频器控制系统[J];电子技术;2002年04期
6 张龙,谭永红;灵巧手指力回路自适应神经网络模糊PID控制[J];桂林电子工业学院学报;2002年01期
7 胡敦利,马秀坤;基于Lon Works的PID控制器在过控系统中的应用[J];仪器仪表学报;2003年S1期
8 徐滤非;PLC在温度控制系统中的应用[J];现代电子技术;2004年13期
9 王子军;热电厂锅炉自整定控制策略[J];基础自动化;1996年03期
10 张颖,钱峻,池毓东,邵惠鹤;LONWORKS及其在工业控制上的应用[J];化工自动化及仪表;1998年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾敏智;李珠;石晓敏;;基于PLC的自适应PID控制器在预应力张拉仪中的应用[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
2 黄学海;;干熄焦除氧器控制系统的PID参数整定[A];2010年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2010年
3 周鑫;陈宗海;;基于模糊逻辑的PID参数整定及其仿真研究[A];'99系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];1999年
4 胡轶超;李东海;;分数阶系统的PID控制器整定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 刘杰;何云峰;史自强;赵文君;;基于模糊自整定PID参数的冷库温湿度控制[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
6 韦彦秀;梁新荣;;高速公路匝道单神经元自适应PID控制器[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 谢文彦;;电子膨胀阀的PID控制算法与排气温度控制法在变频空调中应用的实验对比分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 姜永健;干思权;;模糊-PID控制算法在高线活套调节系统中的应用[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
9 刘晓玲;苏玉芹;;PID控温系统在高聚物蠕变试验中的应用[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
10 杨国来;马宏远;宋寿鹏;朱佳斌;陈亮;;模糊PID双模控制的开炼机液压调距系统设计[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 安徽 陈晓军;PID码引起的奇特现象[N];电子报;2009年
2 金池;PIDA:今年全球光盘驱动器需求1.88亿台[N];电子资讯时报;2002年
3 康艳茹;睡眠呼吸暂停综合征夜间危险因素及护理对策[N];农村医药报(汉);2009年
4 安徽 罗塘中学微机室;浅谈农远IP接收系统的维护[N];电子报;2009年
5 安连祥 刘新艳 刘永刚 宴俊秋;基于自适应张力控制系统研究与仿真[N];世界金属导报;2009年
6 谢欣;我国首批呼吸治疗师接受培训[N];中国医药报;2007年
7 本报记者 唐堂;志高挑起变频空调大战[N];中国质量报;2008年
8 赵世亮;高温蒸煮锅的压力控制[N];中国包装报;2009年
9 金池;CD-R光盘片需求上涨[N];电子资讯时报;2002年
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦昌茂;高超声速飞行器分数阶PID及自抗扰控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 李庆春;新型PID模糊控制器的结构分析及应用研究[D];中南大学;2010年
3 朱金改;PID1脂肪组织特异性转基因小鼠的构建及表型分析[D];南京医科大学;2012年
4 杨津灵;灰色模糊PID算法在煤泥水絮凝沉降过程控制中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
5 金永顺;面向鲁棒运动控制系统的分数阶PID控制器设计、自整定及实验研究[D];湖南大学;2011年
6 王同建;装载机线控转向技术研究[D];吉林大学;2006年
7 蒋蘋;基于双源激光的田间作业机械导航定位系统研究[D];中南大学;2012年
8 梁涛年;分数阶PID控制器及参数不确定分数阶系统稳定域分析[D];西安电子科技大学;2011年
9 罗士军;轮式铰接转向装载机线控转向控制系统研究[D];吉林大学;2008年
10 王晓鸣;混合驱动水下自航行器动力学行为与控制策略研究[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐延鹏;基于模糊-PID复合的二甲醚合成温温控制研究[D];华中科技大学;2009年
2 丁杭成;船舶航向智能PID控制算法研究[D];大连海事大学;2010年
3 王利宁;模糊PID控制算法在电动压力发生器开发中的应用[D];吉林大学;2010年
4 德湘轶;基于预测模型的模糊PID参数自整定控制算法的研究与实现[D];东北大学;2008年
5 任欢欢;基于模糊和遗传优化算法的PID参数优化[D];内蒙古科技大学;2010年
6 马炳利;模糊PID算法在脱氧水机温度控制系统中的应用[D];华南理工大学;2010年
7 李华;基于多变量的便携式PID参数整定仪的开发[D];山东建筑大学;2010年
8 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
9 高苗苗;基于SOPC的模糊PID程序升温控制系统[D];大连理工大学;2010年
10 宋萌萌;基于智能PID的电极丝恒速恒张力控制系统的研究[D];江西理工大学;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