基于PID的高壓氧艙自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 21:40
目的設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套基于PID復(fù)合算法的自動(dòng)控制系統(tǒng),提高高壓氧艙自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和通用性。方法通過研究控制系統(tǒng)所應(yīng)用的PID算法,采用Delphi7.0開發(fā)編寫控制系統(tǒng)軟件代碼,設(shè)計(jì)一套基于PID算法的高壓氧艙自動(dòng)控制系統(tǒng)。結(jié)果氧艙控制系統(tǒng)通過PID調(diào)節(jié),能夠使得氧艙自控曲線逐漸趨向于理論狀態(tài)。結(jié)論本研究所設(shè)計(jì)的高壓氧艙自動(dòng)控制系統(tǒng)具有成本低、穩(wěn)定性高等特點(diǎn),能夠滿足不同氧艙在不同治療方案下的自動(dòng)控制要求,值得推廣。
【文章來源】:中國醫(yī)療設(shè)備. 2020,35(09)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氧艙壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件框架示意圖
自控系統(tǒng)向執(zhí)行器發(fā)出4~20 m A的電流信號(hào),智能閥門定位器接收控制信號(hào),并向氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥輸出氣壓信號(hào),線性調(diào)節(jié)閥芯動(dòng)作,執(zhí)行器如圖3所示。氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥采用富陽中亞閥業(yè)的ZXP-25P,通過氣動(dòng)方式,推動(dòng)閥蓋內(nèi)的密封橡膠墊克服閥桿彈簧向上提升閥芯,閥芯行程共16 mm,其具有線性流量特性、公稱通徑20 mm、閥座直徑20 mm、公稱壓力2.5 MPa、工作溫度20℃~200℃、信號(hào)壓力0.1~0.2 MPa、額定流量6.9等特點(diǎn)。智能定位器采用YTC公司的本安型YT-3300,是一種不需要人工調(diào)校自動(dòng)檢測調(diào)節(jié)閥零點(diǎn)、滿程、摩擦系統(tǒng),自動(dòng)設(shè)置控制參數(shù)的定位器,其內(nèi)置微處理器,具有PID控制,可精確控制閥位,具有4~20 m A輸入信號(hào)、-30℃~85℃寬運(yùn)行溫度、0.14~0.7 MPa寬支持壓力等特點(diǎn)。3 氧艙自控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
氧艙控制系統(tǒng)的治療方案采用數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的方法,數(shù)據(jù)庫為PARADOX,Delphi7.0安裝完成后,可通過系統(tǒng)菜單調(diào)用Database Desktop進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯,治療方案數(shù)據(jù)庫如圖4所示。治療方案共10個(gè),升壓段設(shè)計(jì)共5段,穩(wěn)壓段設(shè)計(jì)共7段,減壓段設(shè)計(jì)共3段。Sp1~Sp5為升壓段節(jié)點(diǎn)壓力值,單位為k Pa,St1~St5為升壓段節(jié)點(diǎn)時(shí)間值,單位為秒;Hp1~Hp7為穩(wěn)壓段節(jié)點(diǎn)壓力值,單位為k Pa,Ht1~Ht7為穩(wěn)壓段節(jié)點(diǎn)時(shí)間值,單位為秒;Jp1~Jp3為減壓段節(jié)點(diǎn)壓力值,單位為k Pa,Jt1~Jt3為減壓段節(jié)點(diǎn)時(shí)間值,單位為秒(s)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MATLAB的模糊PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 譚浩,吳何畏,廉佳霖,劉明澤. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(05)
[2]PID控制器參數(shù)整定與分析[J]. 李輝,史榮珍. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(08)
[3]一種新的高階數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)方法[J]. 李笑笑,王銀河,朱寧寧. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(01)
[4]基于改進(jìn)遺傳算法的PID參數(shù)整定研究[J]. 王文慶,楊楠. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(12)
[5]基于模糊PID算法控制的開關(guān)電源的研制[J]. 史旭,傅強(qiáng),宗麗莉,蘇桂國. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(03)
[6]一種高壓氧治療的三查七對(duì)方法[J]. 李琳,張敦曉,趙苓,趙春燕,肖宏. 海南醫(yī)學(xué). 2013(23)
[7]突發(fā)性耳聾發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 潘樹義,楊晨,趙津京. 中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2013(01)
[8]高壓氧綜合救治顱腦損傷的治療策略及轉(zhuǎn)化研究[J]. 胡慧軍,呂艷,張禹,范丹峰,李銘鑫,楊晨,孟祥恩,潘樹義,潘曉雯. 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志. 2012(01)
[9]高壓氧治療氣管切開患者時(shí)吸氧裝置的選擇及其對(duì)療效的影響[J]. 喻道元,馬朝瓊,龐軍娥. 中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志. 2008(05)
[10]高壓氧治療重癥顱腦損傷的研究進(jìn)展[J]. 潘樹義,潘曉雯,張禹,孟祥恩,呂艷,胡惠軍,孟娟. 中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志. 2004(01)
本文編號(hào):3499619
【文章來源】:中國醫(yī)療設(shè)備. 2020,35(09)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
氧艙壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件框架示意圖
自控系統(tǒng)向執(zhí)行器發(fā)出4~20 m A的電流信號(hào),智能閥門定位器接收控制信號(hào),并向氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥輸出氣壓信號(hào),線性調(diào)節(jié)閥芯動(dòng)作,執(zhí)行器如圖3所示。氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥采用富陽中亞閥業(yè)的ZXP-25P,通過氣動(dòng)方式,推動(dòng)閥蓋內(nèi)的密封橡膠墊克服閥桿彈簧向上提升閥芯,閥芯行程共16 mm,其具有線性流量特性、公稱通徑20 mm、閥座直徑20 mm、公稱壓力2.5 MPa、工作溫度20℃~200℃、信號(hào)壓力0.1~0.2 MPa、額定流量6.9等特點(diǎn)。智能定位器采用YTC公司的本安型YT-3300,是一種不需要人工調(diào)校自動(dòng)檢測調(diào)節(jié)閥零點(diǎn)、滿程、摩擦系統(tǒng),自動(dòng)設(shè)置控制參數(shù)的定位器,其內(nèi)置微處理器,具有PID控制,可精確控制閥位,具有4~20 m A輸入信號(hào)、-30℃~85℃寬運(yùn)行溫度、0.14~0.7 MPa寬支持壓力等特點(diǎn)。3 氧艙自控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
氧艙控制系統(tǒng)的治療方案采用數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的方法,數(shù)據(jù)庫為PARADOX,Delphi7.0安裝完成后,可通過系統(tǒng)菜單調(diào)用Database Desktop進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯,治療方案數(shù)據(jù)庫如圖4所示。治療方案共10個(gè),升壓段設(shè)計(jì)共5段,穩(wěn)壓段設(shè)計(jì)共7段,減壓段設(shè)計(jì)共3段。Sp1~Sp5為升壓段節(jié)點(diǎn)壓力值,單位為k Pa,St1~St5為升壓段節(jié)點(diǎn)時(shí)間值,單位為秒;Hp1~Hp7為穩(wěn)壓段節(jié)點(diǎn)壓力值,單位為k Pa,Ht1~Ht7為穩(wěn)壓段節(jié)點(diǎn)時(shí)間值,單位為秒;Jp1~Jp3為減壓段節(jié)點(diǎn)壓力值,單位為k Pa,Jt1~Jt3為減壓段節(jié)點(diǎn)時(shí)間值,單位為秒(s)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MATLAB的模糊PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析[J]. 譚浩,吳何畏,廉佳霖,劉明澤. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(05)
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[3]一種新的高階數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)方法[J]. 李笑笑,王銀河,朱寧寧. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(01)
[4]基于改進(jìn)遺傳算法的PID參數(shù)整定研究[J]. 王文慶,楊楠. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(12)
[5]基于模糊PID算法控制的開關(guān)電源的研制[J]. 史旭,傅強(qiáng),宗麗莉,蘇桂國. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2018(03)
[6]一種高壓氧治療的三查七對(duì)方法[J]. 李琳,張敦曉,趙苓,趙春燕,肖宏. 海南醫(yī)學(xué). 2013(23)
[7]突發(fā)性耳聾發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 潘樹義,楊晨,趙津京. 中華臨床醫(yī)師雜志(電子版). 2013(01)
[8]高壓氧綜合救治顱腦損傷的治療策略及轉(zhuǎn)化研究[J]. 胡慧軍,呂艷,張禹,范丹峰,李銘鑫,楊晨,孟祥恩,潘樹義,潘曉雯. 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志. 2012(01)
[9]高壓氧治療氣管切開患者時(shí)吸氧裝置的選擇及其對(duì)療效的影響[J]. 喻道元,馬朝瓊,龐軍娥. 中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志. 2008(05)
[10]高壓氧治療重癥顱腦損傷的研究進(jìn)展[J]. 潘樹義,潘曉雯,張禹,孟祥恩,呂艷,胡惠軍,孟娟. 中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志. 2004(01)
本文編號(hào):3499619
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