雙水平呼吸機(jī)控制策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 15:39
雙水平呼吸機(jī)是一種輔助人體呼吸的設(shè)備,對(duì)睡眠呼吸暫停綜合征和慢性阻塞性肺病有良好的治療效果。本文針對(duì)雙水平呼吸機(jī)家庭使用場(chǎng)景下的功能要求,對(duì)雙水平呼吸機(jī)的控制策略進(jìn)行了研究,并完成了相關(guān)軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試,對(duì)打破國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的壟斷,提升國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有重要意義。本文基于實(shí)驗(yàn)室的呼吸機(jī)硬件平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)精確的壓力控制和舒適準(zhǔn)確的人機(jī)同步效果為目標(biāo),完成了雙水平呼吸機(jī)控制策略的設(shè)計(jì),包括壓力控制算法的設(shè)計(jì)和關(guān)鍵檢測(cè)算法設(shè)計(jì)。完成軟件設(shè)計(jì)后,實(shí)現(xiàn)了呼吸同步和壓力切換功能,呼吸事件檢測(cè)與通氣調(diào)節(jié)功能,呼吸參數(shù)計(jì)算功能等雙水平呼吸機(jī)的核心功能。首先,通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)圖書(shū)和研究同類(lèi)產(chǎn)品,了解了雙水平呼吸機(jī)的治療原理和通氣模式,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確了雙水平呼吸機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)和功能要求。對(duì)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品較為落后的壓力控制和檢測(cè)技術(shù)展開(kāi)研究。針對(duì)呼吸機(jī)的雙水平工作模式的特點(diǎn),為了提高用戶(hù)使用的舒適度,本文創(chuàng)新性地提出了基于呼吸狀態(tài)切換的模糊-PID雙?刂扑惴。通過(guò)對(duì)呼吸機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的分析,以及相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀,發(fā)現(xiàn)被控系統(tǒng)難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,其特性與用戶(hù)的呼吸狀態(tài)相關(guān)。為了解決PID控制算法在雙水平模式壓力切換時(shí)出...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2參數(shù)測(cè)量氣路示意圖??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???得到電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,然后通過(guò)AT、BT、CT和AB、BB、CB引腳控制三相全橋??功率驅(qū)動(dòng)電路的上下三對(duì)MOS管的通斷。MC33035驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序圖如圖2-4所??7K?〇??0?60?120?18?0?240?300?360?42?0?48?0?540?600?660?720??100?110?010?011?001?101?100?110?010?011?001?101??SA??霍??2?sb?—??????入??????SC?????AT??上??橋?_??????臂?BT??輸??出?????——??CT??T?-?疆疆?畫(huà)醒???1?-?1IM1?11M1??111?CB疆疆?醞畫(huà)???圖2-4?MC33035驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序圖??MC33035的速度控制引腳EA+與其內(nèi)部的電壓比較電路相連,決定著三相全??橋驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)下橋臂的PWM占空比。速度控制引腳EA+為模擬電壓輸入,輸??入范圍為0 ̄6.5V。MC33035的BRAKE引腳為剎車(chē)引腳,輸入有效時(shí),三相全橋??驅(qū)動(dòng)電路的三個(gè)上橋臂關(guān)斷,三個(gè)下橋臂導(dǎo)通,使電機(jī)的三相繞組短接,對(duì)電機(jī)??制動(dòng)。風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路示意圖如圖2-5所示。??II??
圖2-9模擬肺上位機(jī)界面示意圖??主動(dòng)模擬肺軟件集合了常見(jiàn)病態(tài)肺部參數(shù),包括呼吸阻塞、呼吸暫停、COPD、??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]呼吸機(jī)專(zhuān)利技術(shù)綜述[J]. 朱書(shū)華. 科技視界. 2019(20)
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博士論文
[1]基于主動(dòng)模擬肺的通氣模式關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 易韋韋.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
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[5]MJⅡ型雙水平呼吸機(jī)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 尹德軍.東南大學(xué) 2017
[6]睡眠呼吸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄺勇.南方醫(yī)科大學(xué) 2015
[7]無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)用無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李偉利.湖南大學(xué) 2013
[8]基于構(gòu)件的無(wú)創(chuàng)雙水平呼吸機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 黃皓軒.湖南大學(xué) 2011
[9]呼吸機(jī)用無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 沈鵬程.湖南大學(xué) 2011
[10]呼吸機(jī)人機(jī)同步新方法的研究[D]. 冼瑩.暨南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3262867
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2參數(shù)測(cè)量氣路示意圖??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???得到電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,然后通過(guò)AT、BT、CT和AB、BB、CB引腳控制三相全橋??功率驅(qū)動(dòng)電路的上下三對(duì)MOS管的通斷。MC33035驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序圖如圖2-4所??7K?〇??0?60?120?18?0?240?300?360?42?0?48?0?540?600?660?720??100?110?010?011?001?101?100?110?010?011?001?101??SA??霍??2?sb?—??????入??????SC?????AT??上??橋?_??????臂?BT??輸??出?????——??CT??T?-?疆疆?畫(huà)醒???1?-?1IM1?11M1??111?CB疆疆?醞畫(huà)???圖2-4?MC33035驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序圖??MC33035的速度控制引腳EA+與其內(nèi)部的電壓比較電路相連,決定著三相全??橋驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)下橋臂的PWM占空比。速度控制引腳EA+為模擬電壓輸入,輸??入范圍為0 ̄6.5V。MC33035的BRAKE引腳為剎車(chē)引腳,輸入有效時(shí),三相全橋??驅(qū)動(dòng)電路的三個(gè)上橋臂關(guān)斷,三個(gè)下橋臂導(dǎo)通,使電機(jī)的三相繞組短接,對(duì)電機(jī)??制動(dòng)。風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路示意圖如圖2-5所示。??II??
圖2-9模擬肺上位機(jī)界面示意圖??主動(dòng)模擬肺軟件集合了常見(jiàn)病態(tài)肺部參數(shù),包括呼吸阻塞、呼吸暫停、COPD、??
【參考文獻(xiàn)】:
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[3]傳遞函數(shù)辨識(shí)(1):階躍響應(yīng)兩點(diǎn)法和三點(diǎn)法[J]. 丁鋒,徐玲,劉喜梅. 青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]家庭無(wú)創(chuàng)機(jī)械通氣對(duì)穩(wěn)定期重度慢性阻塞性肺疾病患者的療效觀(guān)察[J]. 楊婕,蔡元萍,胡建武,盧橋發(fā). 重慶醫(yī)學(xué). 2016(17)
[5]家庭呼吸機(jī)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 文慧蘭,況九龍. 中國(guó)老年學(xué)雜志. 2016(09)
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[8]雙水平正壓通氣最優(yōu)控制方案[J]. 郭晨光,許煜聰. 信息通信. 2014(12)
[9]呼吸機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 謝俊祥,張琳. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2014(02)
[10]慢性阻塞性肺疾病診治指南(2013年修訂版)[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)前沿雜志(電子版). 2014(02)
博士論文
[1]基于主動(dòng)模擬肺的通氣模式關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 易韋韋.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]睡眠呼吸機(jī)呼吸檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 劉華東.華南理工大學(xué) 2018
[2]基于μC/OS的呼吸機(jī)軟件關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李潔.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[3]呼吸機(jī)電路氣路設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)控制方案研究[D]. 蘇光義.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[4]呼吸機(jī)用永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉勇.長(zhǎng)江大學(xué) 2018
[5]MJⅡ型雙水平呼吸機(jī)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 尹德軍.東南大學(xué) 2017
[6]睡眠呼吸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄺勇.南方醫(yī)科大學(xué) 2015
[7]無(wú)創(chuàng)呼吸機(jī)用無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李偉利.湖南大學(xué) 2013
[8]基于構(gòu)件的無(wú)創(chuàng)雙水平呼吸機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 黃皓軒.湖南大學(xué) 2011
[9]呼吸機(jī)用無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 沈鵬程.湖南大學(xué) 2011
[10]呼吸機(jī)人機(jī)同步新方法的研究[D]. 冼瑩.暨南大學(xué) 2006
本文編號(hào):3262867
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