基于PID的高压氧舱自动控制的设计与实现
发布时间：2021-11-16 21:40
目的设计并实现一套基于PID复合算法的自动控制系统,提高高压氧舱自动控制系统的稳定性和通用性。方法通过研究控制系统所应用的PID算法,采用Delphi7.0开发编写控制系统软件代码,设计一套基于PID算法的高压氧舱自动控制系统。结果氧舱控制系统通过PID调节,能够使得氧舱自控曲线逐渐趋向于理论状态。结论本研究所设计的高压氧舱自动控制系统具有成本低、稳定性高等特点,能够满足不同氧舱在不同治疗方案下的自动控制要求,值得推广。
【文章来源】：中国医疗设备. 2020,35(09)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
氧舱压力自动控制系统硬件框架示意图
自控系统向执行器发出4～20 m A的电流信号，智能阀门定位器接收控制信号，并向气动薄膜调节阀输出气压信号，线性调节阀芯动作，执行器如图3所示。气动薄膜调节阀采用富阳中亚阀业的ZXP-25P，通过气动方式，推动阀盖内的密封橡胶垫克服阀杆弹簧向上提升阀芯，阀芯行程共16 mm，其具有线性流量特性、公称通径20 mm、阀座直径20 mm、公称压力2.5 MPa、工作温度20℃～200℃、信号压力0.1～0.2 MPa、额定流量6.9等特点。智能定位器采用YTC公司的本安型YT-3300，是一种不需要人工调校自动检测调节阀零点、满程、摩擦系统，自动设置控制参数的定位器，其内置微处理器，具有PID控制，可精确控制阀位，具有4～20 m A输入信号、-30℃～85℃宽运行温度、0.14～0.7 MPa宽支持压力等特点。3 氧舱自控系统软件的设计
氧舱控制系统的治疗方案采用数据库存储的方法，数据库为PARADOX,Delphi7.0安装完成后，可通过系统菜单调用Database Desktop进行数据编辑，治疗方案数据库如图4所示。治疗方案共10个，升压段设计共5段，稳压段设计共7段，减压段设计共3段。Sp1～Sp5为升压段节点压力值，单位为k Pa,St1～St5为升压段节点时间值，单位为秒；Hp1～Hp7为稳压段节点压力值，单位为k Pa,Ht1～Ht7为稳压段节点时间值，单位为秒；Jp1～Jp3为减压段节点压力值，单位为k Pa,Jt1～Jt3为减压段节点时间值，单位为秒（s）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MATLAB的模糊PID控制系统设计与仿真分析[J]. 谭浩,吴何畏,廉佳霖,刘明泽. 工业控制计算机. 2019(05)
[2]PID控制器参数整定与分析[J]. 李辉,史荣珍. 电脑知识与技术. 2019(08)
[3]一种新的高阶数字PID控制器设计方法[J]. 李笑笑,王银河,朱宁宁. 工业控制计算机. 2019(01)
[4]基于改进遗传算法的PID参数整定研究[J]. 王文庆,杨楠. 计算机与数字工程. 2018(12)
[5]基于模糊PID算法控制的开关电源的研制[J]. 史旭,傅强,宗丽莉,苏桂国. 计算机与数字工程. 2018(03)
[6]一种高压氧治疗的三查七对方法[J]. 李琳,张敦晓,赵苓,赵春燕,肖宏. 海南医学. 2013(23)
[7]突发性耳聋发病机制的研究进展[J]. 潘树义,杨晨,赵津京. 中华临床医师杂志(电子版). 2013(01)
[8]高压氧综合救治颅脑损伤的治疗策略及转化研究[J]. 胡慧军,吕艳,张禹,范丹峰,李铭鑫,杨晨,孟祥恩,潘树义,潘晓雯. 转化医学杂志. 2012(01)
[9]高压氧治疗气管切开患者时吸氧装置的选择及其对疗效的影响[J]. 喻道元,马朝琼,庞军娥. 中华航海医学与高气压医学杂志. 2008(05)
[10]高压氧治疗重症颅脑损伤的研究进展[J]. 潘树义,潘晓雯,张禹,孟祥恩,吕艳,胡惠军,孟娟. 中华航海医学与高气压医学杂志. 2004(01)
本文编号：3499619
【文章来源】：中国医疗设备. 2020,35(09)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
氧舱压力自动控制系统硬件框架示意图
自控系统向执行器发出4～20 m A的电流信号，智能阀门定位器接收控制信号，并向气动薄膜调节阀输出气压信号，线性调节阀芯动作，执行器如图3所示。气动薄膜调节阀采用富阳中亚阀业的ZXP-25P，通过气动方式，推动阀盖内的密封橡胶垫克服阀杆弹簧向上提升阀芯，阀芯行程共16 mm，其具有线性流量特性、公称通径20 mm、阀座直径20 mm、公称压力2.5 MPa、工作温度20℃～200℃、信号压力0.1～0.2 MPa、额定流量6.9等特点。智能定位器采用YTC公司的本安型YT-3300，是一种不需要人工调校自动检测调节阀零点、满程、摩擦系统，自动设置控制参数的定位器，其内置微处理器，具有PID控制，可精确控制阀位，具有4～20 m A输入信号、-30℃～85℃宽运行温度、0.14～0.7 MPa宽支持压力等特点。3 氧舱自控系统软件的设计
氧舱控制系统的治疗方案采用数据库存储的方法，数据库为PARADOX,Delphi7.0安装完成后，可通过系统菜单调用Database Desktop进行数据编辑，治疗方案数据库如图4所示。治疗方案共10个，升压段设计共5段，稳压段设计共7段，减压段设计共3段。Sp1～Sp5为升压段节点压力值，单位为k Pa,St1～St5为升压段节点时间值，单位为秒；Hp1～Hp7为稳压段节点压力值，单位为k Pa,Ht1～Ht7为稳压段节点时间值，单位为秒；Jp1～Jp3为减压段节点压力值，单位为k Pa,Jt1～Jt3为减压段节点时间值，单位为秒（s）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MATLAB的模糊PID控制系统设计与仿真分析[J]. 谭浩,吴何畏,廉佳霖,刘明泽. 工业控制计算机. 2019(05)
[2]PID控制器参数整定与分析[J]. 李辉,史荣珍. 电脑知识与技术. 2019(08)
[3]一种新的高阶数字PID控制器设计方法[J]. 李笑笑,王银河,朱宁宁. 工业控制计算机. 2019(01)
[4]基于改进遗传算法的PID参数整定研究[J]. 王文庆,杨楠. 计算机与数字工程. 2018(12)
[5]基于模糊PID算法控制的开关电源的研制[J]. 史旭,傅强,宗丽莉,苏桂国. 计算机与数字工程. 2018(03)
[6]一种高压氧治疗的三查七对方法[J]. 李琳,张敦晓,赵苓,赵春燕,肖宏. 海南医学. 2013(23)
[7]突发性耳聋发病机制的研究进展[J]. 潘树义,杨晨,赵津京. 中华临床医师杂志(电子版). 2013(01)
[8]高压氧综合救治颅脑损伤的治疗策略及转化研究[J]. 胡慧军,吕艳,张禹,范丹峰,李铭鑫,杨晨,孟祥恩,潘树义,潘晓雯. 转化医学杂志. 2012(01)
[9]高压氧治疗气管切开患者时吸氧装置的选择及其对疗效的影响[J]. 喻道元,马朝琼,庞军娥. 中华航海医学与高气压医学杂志. 2008(05)
[10]高压氧治疗重症颅脑损伤的研究进展[J]. 潘树义,潘晓雯,张禹,孟祥恩,吕艳,胡惠军,孟娟. 中华航海医学与高气压医学杂志. 2004(01)
本文编号：3499619
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