标签: 模糊PID控制

呼吸机是一种精密机械通气装置，对控制系统的响应速度和控制精度有严格的要求。呼吸机的工作介质为压缩性极强的气体，导致该系统具有非线性和扰动强等特性，对于非线性系统传统PID控制器已经无法达到控制要求，基于PID控制的各种自适应算法得到了广泛研究，比如神经网络整定PID控制、遗传算法整定的PID控制、迭代学习PID控制等，但这些算法复杂度较大，对于实时性要求较高的系统难以实现。针对上述问题，以国内某公司试生产的一款气动比例阀为研究对象，通过对其进行力学分析并结合控制经验，建立了一套模糊PID控制规则，设计硬件电路并在STM32F767微控制器上编程实现了该算法，实验结果表明响应速度和控制精度均较好，输出流量有效范围7L/min—180L/min，稳态误差≤±4%，响应时间≤30ms，输出流量稳定，系统鲁棒性较强，满足呼吸机应用要求。