济南大学学报(自然科学版)

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)

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。

来源：2025年第03期

《济南大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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