一种控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102644616A

(43)申请公布日2012.08.22

(21)申请号CN201210139112.6

(22)申请日2012.05.08

(71)申请人中北大学

地址030051山西省太原市尖草坪区学院路3号

(72)发明人刘长明沈小林王凡唐道光

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

F04D27/00

A61M16/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种控制系统

(57)摘要

本发明提供了一种控制系统，包括

ARM7处理器、输出信息显示装置、报警

装置、按键控制装置，以及风机连接控制

接口。具有功能设定简单、控制精度高的

特点。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种控制系统，其特征在于，包括ARM7处理器、输出信息显示装置、报警装置、

按键控制装置，以及风机连接控制接口。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述输出信息显示装置显示的内

容为转速和通气量的信息。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述报警装置为风机脱落报警及

风机故障报警装置。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述按键控制装置用于选择工作

模式及调节转速。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述风机连接控制接口连接外转

子轴流风机。

说明书

p技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体地说涉及一种用于医用呼吸机的外转子轴流风机的

控制系统。

背景技术

现有医用呼吸机在研制过程中不仅要完成设备的研发，还要对已有的风机进行性能

测试和对通气量进行精准的测量。初期在实验室需要用模拟肺来进行初期

数据采集和理论公式的验证；后期还需在动物身上做呼吸实验，分析相

关数据。所以要设计一个实用的呼吸机设备，对通气量精确的控制是十份

关键的，通气量的控制转换到技术角度即是对风机的转速调节。

本设计是采用的外转子轴流风机作为通气控制的主体，但是在市面上买到的控制器

产品或外转子轴流风机供应商提供的轴流风机控制器，采用简单的51单

片机控制，用单纯的PWM脉宽调制控制，存在控制精度低，调节时间长，

稳速控制时波动较大。由于51单片机是8位字长控制器，所以在

PWM脉宽调制的时候占空比调节范围也是在0～255之间，对于转速

大于5000r/min甚至大于10000r/min的轴流风机控制，占空比调节

5000(转)/256≈19.5(转)，有差不多20转的误差，很显然控制精度较低。

本发明的控制的电机转速是面向0～6000r/min甚至0～10000r/min的轴

流风机很显然不适合。由于采用单纯的PWM脉宽调制控制，从一个稳

速过程到新设置的稳速过程，如果增量较大PWM占空比的自动调节时间也较长，

达到稳定后不采用适合的控制算法会产生较大的转速波动，存在控制精度低，

转速误差波动