1、隨著中國(guó)加入WTO腳步的臨近，越來(lái)越多的國(guó)外的呼吸機(jī)進(jìn)入了中國(guó)。國(guó)外的呼吸機(jī)發(fā)展有近百年的歷史，積累了豐富的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，在質(zhì)量、可靠性、功能和性能方面都具有非常大的優(yōu)勢(shì)，而中國(guó)在呼吸機(jī)的生產(chǎn)和研制方面起步較晚，在技術(shù)上相對(duì)國(guó)外比較落后。正是因?yàn)檫@種原因，所以，作者試圖研制一種新型的呼吸機(jī)以改變國(guó)內(nèi)呼吸機(jī)落后的狀況。在本項(xiàng)課題中，作者選用了大量的國(guó)外進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)元器件和零部件以提高呼吸機(jī)的可靠性；設(shè)計(jì)了高性能呼吸機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案；對(duì)

2、高性能呼吸機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)PSV的模糊控制算法進(jìn)行了深入的理論和技術(shù)的研究。以往的呼吸機(jī)只有控制通氣方式，使用的是常規(guī)的PID算法，收到了滿意的效果，但對(duì)高性能呼吸機(jī)中先進(jìn)的呼吸方式PSV，常規(guī)的PID則顯得無(wú)能為力了。因?yàn)楹粑鼨C(jī)的主要控制對(duì)象是人肺，而人肺是一個(gè)典型的分布參數(shù)的非線性時(shí)變對(duì)象，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，使用常規(guī)的PID算法控制效果不好，而模糊控制在控制對(duì)象模型難以建立的情況下卻表現(xiàn)出優(yōu)良性能。作者通過(guò)深入的理論分析，設(shè)計(jì)了一

3、個(gè)模糊PID控制器，利用自己十幾年的研制呼吸機(jī)的經(jīng)驗(yàn)以及醫(yī)學(xué)專家的經(jīng)驗(yàn)建立了模糊控制規(guī)則庫(kù)，建立了一套PSV模糊控制算法。在規(guī)則庫(kù)中考慮到各種狀況，把常規(guī)的PID算法和模糊PID控制算法進(jìn)行了對(duì)比，并做了仿真和臨床試驗(yàn)，收到了滿意的結(jié)果。以后準(zhǔn)備用自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制或遺傳算法對(duì)PSV的控制做進(jìn)一步的研究，并將利用先進(jìn)的控制理論和技術(shù)對(duì)其它高級(jí)的呼吸模式如ASV、智能通氣模式等做進(jìn)一步的研究。 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

4、1、傻瓜化：使用大面板和液晶顯示器。把每個(gè)需要顯示和調(diào)整的參數(shù)都用一組數(shù)碼管顯示(或加上調(diào)整按鍵)，這樣就可以解決因?yàn)槎鄠€(gè)參數(shù)共用一個(gè)數(shù)碼管或旋鈕帶來(lái)的操作不容易，用56個(gè)數(shù)碼管和22個(gè)觸摸鍵，把所有的參數(shù)全部展開到面板上；另外增加一個(gè)鍵盤鎖，用來(lái)鎖住所有的觸摸鍵，防止誤操作；增加一個(gè)5時(shí)的液晶顯示器，把壓力和流量波形顯示出來(lái)，把報(bào)警用漢字顯示出來(lái)，把呼吸機(jī)的其它狀態(tài)用圖標(biāo)的形式顯示出來(lái)，使操作界面更直觀。 2、高性能價(jià)格比：

5、采用雙CPU每片C8051F020只有一百多元錢，采用兩片C8051F020，既可以實(shí)現(xiàn)高檔處理器(如ARM或Pentium)的性能，也可以不大幅度增加呼吸機(jī)的成本。因此，采用了雙CPU(雙C8051F020)方案，每個(gè)CPU處理不同的任務(wù)，兩個(gè)CPU之間采用串口通訊。 3、提高可靠性：因?yàn)镠oneywell公司的流量傳感器AWM720P1和壓力傳感器186PC03DT、ROAZE公司的步進(jìn)電機(jī)RM24141S和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器R

6、D-021M8都是高可靠性的器件，并且這些器件正是呼吸機(jī)的關(guān)鍵部件。在呼吸機(jī)中使用這些器件明顯地提高了呼吸機(jī)的可靠性。 4、增加功能：在老式呼吸機(jī)的基礎(chǔ)上增加了PSV和A/C呼吸模式，增加了呼氣潮氣量、呼氣通氣量、實(shí)時(shí)壓力(壓力——時(shí)間曲線)和實(shí)時(shí)流速(流速——時(shí)間曲線)的監(jiān)測(cè)，增加了缺氧、缺空氣報(bào)警，并且壓力上限、壓力下限、呼氣潮氣量上限、呼氣潮氣量下限報(bào)警的報(bào)警上(或下)限可調(diào)。 5、提高參數(shù)范圍：呼吸頻率提高到