一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：步驟S01，平均采樣算法獲取初始化數(shù)據(jù)；步驟S02，設置最大限定壓力值和最低壓力值；步驟S03，對采樣獲取到的數(shù)據(jù)進行動態(tài)平均后作為基準值；步驟S04，呼吸機每次的采集數(shù)據(jù)與基準輸出壓力和基準流量值求差，得出基準值與反饋值構成的控制偏差；步驟S05，利用PID增量公式計算控制量差值和呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明技術方案動態(tài)精確控制呼吸機風機的輸出壓力，使用者舒適度高。
【專利說明】—種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用器具領域的呼吸機技術，尤其涉及一種呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法。
【背景技術】
[0002]呼吸機的基本工作原理是利用氣體的壓力差進行工作，現(xiàn)有技術中，一般通過設定的壓力差調(diào)整風機輸出壓力，例如，專利CN101244305A，通過控制裝置對渦輪風機進行控制，使呼吸機在使用者處于不同的呼吸狀態(tài)時，提供不同的輸出壓力，即通過監(jiān)測使用者入睡過程中氣道阻力情況，按需控制升高壓力，結構簡單，調(diào)節(jié)輸出壓力方式靈活，保證了使用者的使用效果。但是，上述發(fā)明呼吸機壓力控制方法中，設定了步長增壓，增加差值為非連續(xù)值，控制不準確，影響使用者舒適度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供能夠一種循環(huán)保持溫度恒定、方便控制的呼吸機加濕器。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0005]一種家用呼吸 機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
[0006]步驟S01，初始化數(shù)據(jù)；所述初始化數(shù)據(jù)通過平均采樣算法獲??；
[0007]步驟S02，設置最大限定壓力值和最低壓力值；
[0008]步驟S03，采樣輸出壓力和流量值，對采樣獲取到的數(shù)據(jù)進行動態(tài)平均后作為基準值，形成基準輸出壓力和基準流量值；
[0009]步驟S04，呼吸機每次的采集數(shù)據(jù)與基準輸出壓力和基準流量值求差，得出實際壓力與基準壓力的差值，即基準值與反饋值構成的控制偏差；
[0010]步驟S05，利用PID增量公式計算控制量差值和呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，所述PID增量公式為:
[0011]Δ Ui=U1-UH=K [e1-eH+Cr/TDei+We^eH+eH)]⑴
[0012]則 Ui=Up1+ Δ Ui
[0013]式中:k為比例系數(shù)，Ti為積分時間，Td為微分時間，T為采樣周期，Ui為呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，為壓力調(diào)節(jié)控制增量，e,為基準值與反饋值構成的控制偏差；k比例系數(shù)通過多次測試后設置，其中k為比例系數(shù)，比例系數(shù)的確定方法為:首先去掉PID的積分項和微分項，可以令Ti=0、Td=0，使之成為純比例調(diào)節(jié)。輸入設定為系統(tǒng)允許輸出最大值的60%~70%，比例系數(shù)k由O開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過來,從此時的比例系數(shù)k逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時的比例系數(shù)Kp，則k的取值為Kp。
[0014]步驟S06:根據(jù)所述步驟S05得到呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，控制呼吸機風機的輸出壓力，同時更新數(shù)據(jù)，為下一次呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量的計算提供基準輸出壓力、基準流量值和控制偏差。[0015]所述步驟S02中所述最大限定壓力值和最低壓力值在國定標準值范圍內(nèi)設置。
[0016]較優(yōu)地，步驟SOl中所述初始化的數(shù)據(jù)包括壓力值、流量值、潮氣量、肺活量和呼吸頻率。
[0017]較優(yōu)地，步驟6之后，還包括數(shù)據(jù)存儲，存儲實際的呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，動態(tài)調(diào)整k比例系數(shù)。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果有:
[0019]首先，本發(fā)明呼吸機風機采用PID增量算法控制，動態(tài)控制每次呼吸機風機的輸出壓力調(diào)節(jié)量，并且為動態(tài)精確控制，呼吸機風機的輸出壓力控制精確，使用者舒適度高。
[0020]進一步地，本發(fā)明初始化的數(shù)據(jù)包括壓力值、流量值、潮氣量、肺活量和呼吸頻率，數(shù)據(jù)采集量充分，能夠全面了解使用者的呼吸狀況，合理的設定呼吸機的最大限定壓力值和最低壓力值。
[0021]進一步地，本發(fā)明步驟S03中對采樣獲取到的數(shù)據(jù)進行動態(tài)平均后作為基準值，使得基準輸出壓力和基準流量值盡可能的與使用者實際所需要輸出壓力和流量相一致，提高舒適度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附 圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0024]如圖1所示，一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
[0025]步驟S01，初始化數(shù)據(jù)；所述初始化數(shù)據(jù)通過平均采樣算法獲?。?br> [0026]步驟S02，設置最大限定壓力值和最低壓力值；
[0027]步驟S03，采樣輸出壓力和流量值，對采樣獲取到的數(shù)據(jù)進行動態(tài)平均后作為基準值，形成基準輸出壓力和基準流量值；
[0028]步驟S04，呼吸機每次的采集數(shù)據(jù)與基準輸出壓力和基準流量值求差，得出實際壓力與基準壓力的差值，即基準值與反饋值構成的控制偏差；
[0029]步驟S05，利用PID增量公式計算控制量差值和呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，所述PID增量公式為:
[0030]Δ Ui=U1-UH=K(Τ/?\) θ^Τ/Τ]
[0031 ]則 Ui=UH+ A ui
[0032]式中:k為比例系數(shù)，Ti為積分時間，Td為微分時間，T為采樣周期，Ui為呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，e,為基準值與反饋值構成的控制偏差；其中k為比例系數(shù)，比例系數(shù)k的確定方法為:首先去掉PID的積分項和微分項，可以令Ti=0、Td=0，使之成為純比例調(diào)節(jié)。輸入設定為系統(tǒng)允許輸出最大值的60%~70%，比例系數(shù)k由O開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過來，從此時的比例系數(shù)k逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時的比例系數(shù)Kp，則確定k比例系數(shù)的范圍。
[0033]步驟S06:根據(jù)所述步驟S05得到呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，控制呼吸機風機的輸出壓力，同時更新數(shù)據(jù)，為下一次呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量的計算提供基準輸出壓力、基準流量值和控制偏差。
[0034]步驟SOl中初始化的數(shù)據(jù)包括壓力值、流量值、潮氣量、肺活量和呼吸頻率。
[0035]步驟S02中最大限定壓力值和最低壓力值在國定標準值范圍內(nèi)設置。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范 圍。
【權利要求】
1.一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S01，初始化數(shù)據(jù)；所述初始化數(shù)據(jù)通過平均采樣算法獲取； 步驟S02，設置最大限定壓力值和最低壓力值； 步驟S03，采樣輸出壓力和流量值，對采樣獲取到的數(shù)據(jù)進行動態(tài)平均后作為基準值，形成基準輸出壓力和基準流量值； 步驟S04，呼吸機每次的采集數(shù)據(jù)與基準輸出壓力和基準流量值求差，得出實際壓力與基準壓力的差值，即基準值與反饋值構成的控制偏差； 步驟S05，利用PID增量公式計算控制量差值和呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，所述PID增量公式為: Δ Ui=U1-UH=K(TAi) ei+Td/T (ei^e^+e^) ] (I)
則 Ui=IV1+ Δ Ui 式中:k為比例系數(shù)，Ti為積分時間，Td為微分時間，T為采樣周期，Ui為呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，e,為基準值與反饋值構成的控制偏差； 步驟S06，根據(jù)所述步驟S05得到呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，控制呼吸機風機的輸出壓力，同時更新數(shù)據(jù)，為下一次呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量的計算提供基準輸出壓力、基準流量值和控制偏差。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步驟SOl中初始化的數(shù)據(jù)包括壓力值、流量值、潮氣量、肺活量和呼吸頻率。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步驟S02中最大限定壓力值和最低壓力值在國定標準值范圍內(nèi)設置。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述k比例系數(shù)通過經(jīng)驗和試驗調(diào)整設置，k比例系數(shù)的確定方法包括以下步驟: 步驟A，首先去掉PID的積分項和微分項，令Ti=CKTd=O,使式(I)成為純比例調(diào)節(jié)，輸入設定為系統(tǒng)允許輸出最大壓力值的60%~70%，比例系數(shù)k由O開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩； 步驟B，從步驟A出現(xiàn)震蕩的比例系數(shù)k逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失，記錄此時的比例系數(shù)Kp,則比例系數(shù)k為Kp。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種家用呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步驟6之后，還包括數(shù)據(jù)存儲，存儲實際的呼吸機風機輸出壓力調(diào)節(jié)量，動態(tài)調(diào)整k比例系數(shù)。
【文檔編號】A61M16/00GK103736185SQ201310684118
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】龐文明 申請人:科邁（常州）電子有限公司