A fuzzy control method for ventilation pressure of anesthesia machine calculates the pressure value under the current flow rate under the pressure control mode, in which P is the pressure and Kalman estimation algorithm is used to estimate the pressure at the next moment of the current pressure value; the estimated pressure value is substituted into the error system to calculate the control error, and the PID control is carried out to calculate the control pressure at the next moment; With formula P=F*R, the control pressure is converted into standard control flow, and the converted control flow is input into PID proportional controller for flow feedback control.
【技术实现步骤摘要】
麻醉机通气压力模糊控制方法
本专利技术涉及一种用于实现麻醉机和呼吸机的高性能、高精度压力控制通气方式,属于医疗设备制造
技术介绍
在麻醉机和呼吸机控制中需要对某些特殊病人进行压力控制通气。目前知晓的压力控制方法有两种:采用压力PID控制直接对患者进行压力控制,此种方法优点是,算法实现简单,在使用高性能处理器情况下所实现的PID压力控制可用于绝大多数特殊病变患者。缺点是,对于不同病变的患者其自身的R、C值不同,利用传统的压力控制方式单纯根据监测到的压力对整个系统进行控制无法很好地适应各种R、C下的压力变化,容易出现通气不足或超调现象,对病人产生严重危害,而且要实现高性能的控制,适用更多的R、C值患者,需要采用高性能的处理器进行实时控制处理,硬件成本高。利用模糊控制技术,采用压力传感器进行压力PID控制。优点是,对于不同病变的患者其自身的R、C值不同,利用压力模糊控制方式可以很好的解决由于患者R、C值变化对整个PID控制参数的影响。缺点是,在设计过程中模糊控制规则中的论域档位和隶属函数的隶属关系多少对控制算法的影响比较大,档位和隶属关系过密控制算法计算时间过长,需要用昂贵的DSP可以快速实现,档位和隶属关系过疏,规则包含度不够,会有某些R、C值下的控制值覆盖不到,导致通气过程中出现超调现象,尤其是在极个别特殊情况下会出现震荡现象,会加重这些特殊R、C值情况下病人的通气负担,引发并发症。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为提升麻醉机和呼吸机中压力模糊控制通气安全性,降低由于DSP控制情况下的高成本,提出一种在原有压力模糊控制基础上进行改进的控制方法,可以 ...
【技术保护点】
1.一种麻醉机通气压力模糊控制方法,其特征在于:步骤1、在R=1~100cmH2O/L/s,C=1~100mL/cmH2O的取值范围内,通过统计算法,对不同病人的R、C分布进行统计,根据统计结果确定R、C定位点;步骤2、在每个R、C定位点上分别调节各自的PID控制参数;步骤3、对各自的PID控制参数进行分析,选取P参数、I参数、D参数与R、C值的对应关系;步骤4、对三个控制参数和R、C定位点之间的关系按照模糊数学原理建立隶属函数;根据模糊数学中的隶属函数为每个论域分档,根据分档情况制定模糊规则和决策方法;步骤5、对R、C取值范围内中未被定位的R、C值所对应的P参数、I参数、D参数,进行自动计算,PID控制参数利用模糊数学计算时刻为每次呼气状态到吸气状态切换时刻;利用此PID参数对整个压力控制系统进行压力反馈控制控制。反馈控制周期为1~10ms内任意一种固定值;步骤6、在上述压力控制模式下,计算出当前流量下的压力值,并利用Kalman估计算法,在算法中添加因控制参数对整个估算结果影响的子项,对当前压力值的下一时刻压力进行估算;步骤7、将估算出的压力值代入误差系统算出控制误差量,对其进行P ...
【技术特征摘要】
1.一种麻醉机通气压力模糊控制方法,其特征在于:步骤1、在R=1~100cmH2O/L/s,C=1~100mL/cmH2O的取值范围内,通过统计算法,对不同病人的R、C分布进行统计,根据统计结果确定R、C定位点;步骤2、在每个R、C定位点上分别调节各自的PID控制参数;步骤3、对各自的PID控制参数进行分析,选取P参数、I参数、D参数与R、C值的对应关系;步骤4、对三个控制参数和R、C定位点之间的关系按照模糊数学原理建立隶属函数;根据模糊数学中的隶属函数为每个论域分档,根据分档情况制定模糊规则和决策方法;步骤5、对R、C取值范围内中未被定位的R、C值所对应的P...
【专利技术属性】
技术研发人员:刁俊,
申请(专利权)人:北京航天长峰股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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