基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法技术

技术编号:15774184 阅读:152 留言:0更新日期:2017-07-08 04:12
本发明专利技术提供了基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,所述方法包括:根据设置的流量值,获取对应的初始电压值,将该电压值作为当前电压值输入流量传感器,获取实时的流量值和其与设置的流量值的差值,将这两个值输入模糊自适应PID控制器,通过调节所述PID控制器的比例和积分控制系数、微分控制系数,计算和输出电压值,并用该电压值更新当前电压值输入流量传感器,重复上述过程,直至流量传感器输出的流量值达到要求。通过本发明专利技术的方法,在不同设置值、不同病人的情况下,麻醉机都能输出稳定而准确的潮气量。

Control method of anesthesia machine capacity based on fuzzy adaptive PID control

The invention provides a fuzzy adaptive PID control of anesthesia machine capacity based control method, the method includes: according to the set value of flow, obtain the initial voltage value corresponding to the voltage value of the input flow sensor as the current voltage value, to obtain real-time flow data and the flow value and setting the difference between the two an input value of a fuzzy adaptive PID controller, the PID controller by adjusting the proportional and integral control coefficient, differential coefficient, and calculate the output voltage value of the voltage value, and update the current voltage value of the input flow sensor, repeat the above process until the flow sensor output flow value to meet the requirements. By the method of the invention, the anesthesia machine can output a stable and accurate tidal quantity at different settings and different patients.

【技术实现步骤摘要】
基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法
本专利技术涉及麻醉机领域,具体涉及基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法。
技术介绍
麻醉机的传统PID控制方法的理论基础为基于固定数学模型的经典控制理论,但是由于人体的生理变化等诸多因素是时变非线性的,麻醉机的数学模型实际为时变非线性模型,传统的PID控制方法会导致实际应用时出现控制无效的情况;因此在实际应用中,可将PID控制器简化成基本线性和动态特性不随时间变化的系统,这样可以克服PID控制方法存在的控制无效的缺陷,但是控制的效果并不是很理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前麻醉机上PID控制器存在的上述缺陷;提出了基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,考虑到传统的PID控制能消除稳态误差,加快动态响应,该方法将模糊控制和传统PID控制器结合起来,扬长避短,既具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。为了实现上述目的,本专利技术提供了基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,所述方法包括:根据设置的流量值,获取对应的初始电压值,将该电压值作为当前电压值输入流量传感器,获取实时的流量值和其与设置的流量值的差值,将这两个值输入模糊自适应PID控制器,通过调节所述PID控制器的比例和积分控制系数、微分控制系数,计算和输出电压值,并用该值更新当前电压值输入流量传感器,重复上述过程,直至流量传感器输出的流量值达到要求。上述技术方案中,所述方法具体包括:步骤1)根据设置的流量值L0,通过查表获取对应的电压值E0;将当前电压值设为E0;步骤2)将当前电压值输入吸气阀,利用流量信号检测获取实时流量值L;步骤3)计算实时流量值L和设置流量值L0的差值ΔL;步骤4)判断差值ΔL是否小于第一阈值,如果判断结果是肯定的,转入步骤6);否则,转入步骤5);步骤5)将实时流量值L和步骤3)得到的差值ΔL输入模糊自适应PID控制器,计算和输出新的电压值;将该电压值更新当前电压值,转入步骤2);步骤6)记录当前电压值。上述技术方案中,所述步骤5)具体包括:步骤5-1)判断ΔL是否大于第二阈值,如果判断结果是肯定的,调整所述PID控制器的比例和积分控制系数;转入步骤5-2);步骤5-2)计算ΔL的变化率步骤5-3)判断是否大于第三阈值,如果判断结果是肯定的,调整所述PID控制器的微分控制系数;转入步骤5-4);步骤5-4)根据实时流量值L和差值ΔL,利用PID控制器计算和输出电压值,更新当前电压值,转入步骤2)。本专利技术的优势在于:通过本专利技术的方法,在不同设置值、不同病人的情况下,麻醉机都能输出稳定而准确的潮气量。附图说明图1为本专利技术的基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示,基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,所述方法包括:步骤1)根据设置的流量值L0,通过查表获取对应的电压值E0;将当前电压值设为E0;步骤2)将当前电压值输入吸气阀,利用流量信号检测获取实时流量值L;步骤3)计算实时流量值L和设置流量值L0的差值ΔL;步骤4)判断差值ΔL是否小于第一阈值,如果判断结果是肯定的,转入步骤6);否则,转入步骤5);步骤5)将实时流量值L和步骤3)得到的差值ΔL输入模糊自适应PID控制器,计算和输出新的电压值;将该电压值更新当前电压值,转入步骤2);具体包括:步骤5-1)判断ΔL是否大于第二阈值,如果判断结果是肯定的,调整所述PID控制器的比例和积分控制系数;转入步骤5-2);步骤5-2)计算ΔL的变化率步骤5-3)判断是否大于第三阈值,如果判断结果是肯定的,调整所述PID控制器的微分控制系数;转入步骤5-4);步骤5-4)根据实时流量值L和差值ΔL,利用PID控制器计算和输出电压值,更新当前电压值,转入步骤2);通过各参数的自动调整,提高PID控制器的稳定性,以及良好的动态响应性能。步骤6)记录当前电压值。本文档来自技高网...
基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法

【技术保护点】
基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,所述方法包括:根据设置的流量值,获取对应的初始电压值,将该电压值作为当前电压值输入流量传感器,获取实时的流量值和其与设置的流量值的差值,将这两个值输入模糊自适应PID控制器,通过调节所述PID控制器的比例和积分控制系数、微分控制系数,计算和输出电压值,并用该值更新当前电压值输入流量传感器,重复上述过程,直至流量传感器输出的流量值达到要求。

【技术特征摘要】
1.基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,所述方法包括:根据设置的流量值,获取对应的初始电压值,将该电压值作为当前电压值输入流量传感器,获取实时的流量值和其与设置的流量值的差值,将这两个值输入模糊自适应PID控制器,通过调节所述PID控制器的比例和积分控制系数、微分控制系数,计算和输出电压值,并用该值更新当前电压值输入流量传感器,重复上述过程,直至流量传感器输出的流量值达到要求。2.根据权利要求1所述的基于模糊自适应PID控制的麻醉机容量控制方法,其特征在于,所述方法具体包括:步骤1)根据设置的流量值L0,通过查表获取对应的电压值E0;将当前电压值设为E0;步骤2)将当前电压值输入吸气阀,利用流量信号检测获取实时流量值L;步骤3)计算实时流量值L和设置流量值L0的差值ΔL;步骤4)判断差...

【专利技术属性】
技术研发人员:田永锋韩文兰
申请(专利权)人:北京谊安医疗系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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