模糊控制技术在智能输液系统中的应用研究

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1、湖南大学硕士学位论文模糊控制技术在智能输液系统中的应用研究姓名：刘辉申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：彭楚武;曹才开20040420樘倒lIj‘≯位屯上摘要输液是医院常用的医疗手段，它不仅是-4十重要的给药途径，而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。在输液过程中，输液速度是一个很重要的参数，一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定。目前我国的绝大部分医疗机构在进行输液治疗时，都是由护士通过转动输液器上的手动滑轮来控制液体流速的，人1二调整滴流速度不够准确和方便，这样不仅会影响预期治疗效果，而且输液异常、输液结束也不易被及时发

2、现。这些因素既是病人生命安全的隐患，也是造成医务人员工作量大、压力重的重要来源。针对上述需求，本文结合一个实际的科研课题，提出了一种基于红外检测技术、计算机网络技术和智能模糊控制技术的分布式主从测控网络，来实现对输液点滴速度自动检测和调节，并监视剩余药液的解决方案。论文首先对模糊控制系统的组成、基本原理和设计方法进行了较为深入的研究，针对医疗输液过程中，储液瓶高度与输液速度问的非线性、建立精确数学模型难的特点，系统确定采用Fuzzy控制，考虑到常规模糊控制系统稳态精度较低的缺点，构成建了一个模糊一PID复合控制器来提高系统的控制质量，并研发了基

3、于AT89C51单片机的Fuzzy+PlD控制软件：设计了以AT89C51单片机为核心的从站硬件系统，针对点滴速度检测的难点，采用红外光电检测技术，并通过应用调制解调技术以排除环境光源的干扰等措施，保证点滴速度检测的准确性与可靠性。应用上述研究成果，开发了一个基于Rs一485总线的主一从式测控网络的智能输液系统，实验测试结果表明，系统输液速度的检测精度高，输液速度调节响应快、稳态误差小，储液瓶的液位监视报警输出信号准确、可靠。表明了本系统研发成果的有效性和实用价值。关键词：输液速度；模糊控制；PlD调节；主一从式测控网络AbstractInfu

4、sionisausualmedicaltreatmentinhospital，itisanimportantwaytoletthepatienttakemedicineandsupplementbodyfluidandnutrition．Infusionspeedisanimportantparameterintheinfusionprocess．Usuallywesetuptheinfusionspeedbasedontheageofthepatient，thestateoftheillness，thesortofthemedicine，an

5、dSOon．Todaytheinfusionspeediscontrolledbythenursesthroughmodulatethepulleyintheinfusionequipmentinalmostallkindsofhospitalsinourcountry,buttheinfusionspeedcontrolledmanuallyisnotaccurateandconvenient，thisshouldreducetheanticipativeresultofthetreatment．Itisalsodifficulttofind

6、outtheinfusionabnomaityandmedicineoutintime．Thosefactorsarehiddentroublestothepatient’Slifeandproperty,andtheyarealsotheimportantsourcetoenhancethemedicalworkers’workloadandstress．Accordingtothisrequirement，thispapercombineanactualscientificresearchtask，putforwardaresolution

7、method．Itisbasedoninfraredrayinspecttechnology,microcomputertechnology,computernetworktechnologyandintelligentfuzzycontroltechnologytocomposealldistributinglocalareainspectnetworktOrealizeinspectingandmodulatingtheinfusionspeedautomaticallyandsupervisetheremaindermedicineint

8、hebottle．Atfirsttheauthorinvestigatesthestructure，theelementaryprincipleand