可编程注射泵控制系统的设计

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1、中北大学硕士学位论文可编程注射泵控制系统的设计姓名：刘新生申请学位级别：硕士专业：控制理论控制工程指导教师：王忠庆20080405可编程注射泵控制系统的设计摘要随着科技的发展，越来越多的领域需要对流体的流量与流速进行控制，如化工领域对微量化学元素的检测和分析常需精确流量控制和流速控制，医疗保健领域中输血、麻醉注射、抗生素摄入、止痛药注射等都需要流量与流速的精确控制。注射泵由微处理器控制，具有恒定压力，完善数据显示，能按需要值精确控制输液速度和输液量；能二十四小时维持静脉输液，保证血药有效浓度，减少输液副作用及并发症；输液

2、堵塞或输液完毕能及时报警提示护士进行处理。本文根据需求说明所要求的性能参数，确定了系统的动力源——两相混合式步进电机(39HZM2410)，主控芯片(TMS320LF2407A)及其步进电机的控制方法。在控制策略方面，采用细分控制技术，采用电流追踪型PWM技术来驱动步进电机，具有过流过压保护模块、实时的液晶显示模块和意外报警模块。软件部分重点分析控制器软件的算法和程序实现过程，采用了C语言进行软件编程。与市场上的注射泵相比，本文设计的可编成注射泵能够在多个阶段(T≤6)内自定义药物的输注速率和输注时间，具有程序菜单模式和

3、坐标模式两种显示模式，可以存储20组输注程序，并能修改输注程序。．本文提出了一种全新的显示模式——坐标显示，并给出了相应的硬件控制器设计。坐标模式对各阶段的输入过程一目了然，减小了医务人员在工作紧张、简单的重复性较高的操作过程中犯错的机率。本文研制出的可编程注射泵，其量程为0．Iml／h一900ml／h，能够满足医疗上的需要。注射泵的各个功能模块测试成功，完成了注射泵输注药物、液晶数据实时显示、意外情况智能报警的整合测试，并且测试结果满足了设计要求。本文研制出的可编程注射泵已经进入实验室实验阶段，效果良好，达到了预期的设

4、计要求。关键字：TMS320LF2407A，步进电机，细分控制，PID，坐标显示ThedesignedofprogrammabIesyringepumpcontroIsystemAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology，theprecisioncontrolofflowrateandvelocityisdemandedinmoreandmorefields，suchas：thetestandanalysisofmicrochemistricalelementsinc

5、hemical—industryfieldandthebloodtransfusion，anaesthesiainjection，antibioticstransfusionandanodyneinjectioninmedicalcarefield．Thesyringepumpcontrolledbymicroprocessorhastheinvariablepressureandcompletedatadisplayed，SOitneedstobeprecisioncontrolledtheflowrateandvel

6、ocity：italsoneedstokeepthetransfusionfortwenty—fourhoursandensuretheeffectiveconcentrati．onofdrugsinordertolessentheside—effectandcomplicatingdiseases：itcanalarmthenursetotreatwhenthetransfusionfinishes．Inthispaper，accordingtothedesigningperformanceparameters，the

7、two-ghase—mixedstyles'tepm．otor(39HZM2410)asthepowersource，themain-controIchip(TMS320LF2407A)andthecontrolmethodarepresented．Forthecontrolpolicy，thesubdivisioncontroltechnique，whichdrivesthestepmotorbycurrent—trackingPWM(Pulse—WidthModulation)techniques，iscompose

8、dofovercurrentandovervoltageprotectionmodule，real-timeliquidcrystaldisplayingmoduleandaccidentalarmingmodules．softwareisemphasizedonthecontrolalgorithmanditsre