高海拔潮气量双环PID控制系统研究

来源：电子测量技术杂志2024年第6期北京时间：

作者：王慧泉，魏志鹏，马欣，邢海英

单位：1.天津工业大学生命科学学院 天津 300387; 2.天津市医疗器械质控与评价技术重点实验室 天津 300387; 3.天津工业大学电子与信息工程学院 天津 300387; 4.天津工业大学计算机科学与技术学院 天津 300387

摘要：为解决高海拔地区气压降低导致急救呼吸机潮气量控制精度下降的问题，提出了双环PID潮气量控制系统。该系统采用气压补偿型PID控制器调整风机转速，并辅以积分分离式PID控制器，以实现对气流速度的精确控制。在实际海拔4 370 m、大气压59 kPa的环境中，系统性能测试表明，相较于单环PID控制，双环控制系统在高海拔条件下表现出快速响应和无超调的卓越性能。平均气流速度输出误差为3.19%，最大误差为4.1%，优于现有临床设备的准确性。这一技术突破不仅提供了高海拔急救呼吸机潮气量控制的有效解决方案，也为特殊环境下的通气控制技术发展贡献了重要参考。

关键词：高海拔地区;低气压;急救呼吸机;潮气量控制;气压补偿;双环PID

基金资助：国家重点研发计划(2023YFC301180)项目资助