[發明專利]一種呼吸機控制方法及應用控制方法的呼吸機

有效

• 申請號: 201310211298.6
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103330979A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 羅語溪;梁九興;蔣慶;高玉寶;許煜聰
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00;G05B11/42
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種呼吸機控制方法，其特征在于，采集供氣管道流量和壓力信號；將采集的信號傳輸到微控制器進行分析處理產生驅動信號，根據驅動信號對鼓風機進行轉速控制，進而達到對供氣管道進行壓力控制；

所述微控制器根據流量信號判斷呼氣與吸氣狀態，并相應的進行供氣壓力切換；

所述微控制器采用PID控制器對壓力信號進行運算處理，具體為：根據呼吸狀態分別設定吸氣P_in(t)和呼氣壓力P_ex(t)信號，將設定吸氣P_in(t)和呼氣壓力P_ex(t)信號與反饋的壓力P(t)進行比較形成偏差值e(t)=P₀(t)-P(t)，其中P₀(t)=A_in×P_in(t)十A_eX×P_ex(t)，當吸氣時A_in=1;A_eX=O，當呼氣時A_in=O;A_eX=1;對偏差值e(t)進行一次差分得偏差變化率Ae(t)=e(t)-e(t-1)，其中e(t，與e(t-1)分別代表這一時刻與上一時刻的偏差值；偏差值e(t)與偏差變化率Ae(t)作為專家經驗推理的輸入參數，根據專家經驗進行邏輯推理得到PID控制器的三個輸入參數K_p,K_i和K_d，輸入偏差值e(t)與K_p、K_i和K_d作為PID控制器的輸入參數，PID控制器輸出控制電壓KiΣj=0te(j)+Kd[e(t)-e(t-1)],]]>輸出控制電壓是對管道進行壓力控制的驅動信號，cU，第j時刻的偏差值。

2.根據權利要求1所述的呼吸機控制方法，其特征在于，所述呼吸壓力預測模型通過若干組歷史流量數據F(t)的加權平均預測下一個從吸氣轉換到吸氣時刻的時間標志信號，該時間與過往若干組呼吸時間信號共同作為建模信號，從而預測出下一時刻從吸氣轉換到吸氣的信號。

3.一種應用權利要求1或2所述呼吸機控制方法的呼吸機，其特征在于，包括壓力傳感器、流量傳感器、微控制器、鼻面罩、電機控制器和功率放大器、鼓風機和供氣管道，所述壓力傳感器和流量傳感器安裝在供氣管道的輸入端，供氣管道末端接鼻面罩，壓力傳感器和流量傳感器的輸出端接微控制器，微控制器的輸出端通過電機控制器和功率放大器后接鼓風機，鼓風機通過觸發信號給供氣管道提供不同氣壓的空氣。

4.根據權利要求3所述的呼吸機，其特征在于，所述呼吸機還包括電壓放大器，所述微控制器的輸出端通過電壓放大器接電機控制器，所述功率放大器包括MOS管半橋控制器和MOS管電機驅動器，所述電機控制器的輸出端接MOS管半橋控制器的輸入端，MOS管半橋控制器的輸出端接MOS管電機驅動器的輸入端，MOS管電機驅動器驅動鼓風機。

5.根據權利要求3所述的呼吸機，其特征在于，所述呼吸機還包括液晶顯示器和按鍵，所述顯示器的輸入端接微控制器的輸出端，按鍵的輸出端接微控制器的輸入端。

6.根據權利要求3所述的呼吸機，其特征在于，所述呼吸機還包括報警裝置，所述報警裝置的輸入端接微控制器的輸出端。