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题名基于自抗扰控制的新型医用气动比例控制模块
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作者
名小川
胡慧
王涛
任帅
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机构
北京理工大学自动化学院
北京航天动力研究所
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出处
《济南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期449-457,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52005015)
北京市自然科学基金项目(3232014)。
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文摘
为了解决现有气动医疗设备结构复杂、控制模式单一、开发周期长的缺陷,提出一种新型医用气动比例控制模块;该模块集成比例阀和差压、压力传感器及微控制单元,具备体积控制通气和压力控制通气功能;针对机械通气的压力控制性能易受呼吸力学参数、泄漏等因素影响的特点,采用自抗扰控制策略提高系统的稳定性和鲁棒性;通过仿真实验验证自抗扰控制器的可行性,在不同设定值、肺顺应性、气道阻力、呼吸频率下开展实验以评估模块性能。结果表明,新型医用气动比例控制模块具有体积小、集成度高、模块化的特点;在呼吸力学参数不确定和外部干扰条件下,该模块的压力控制、体积流量控制范围分别为0~10 kPa、0~200 L/min,且压力控制的响应时间、超调量和控制精度分别小于200 ms、5%和±1%,流量控制的响应时间、超调量和控制精度分别小于150 ms、2%和±2%,满足医疗器械小型化、集成化、高精度的要求。
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关键词
自动化技术
气动比例控制
自抗扰控制
机械通气
气动医疗设备
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Keywords
automatic technology
pneumatic proportional control
active disturbance rejection control
mechanical ventilation
pneumatic medical equipment
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分类号
TH47
[机械工程—机械制造及自动化]
TP211
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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