医院点滴自动控制系统设计【文献综述】

《医院点滴自动控制系统设计【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业设计文献综述电子信息工程医院点滴自动控制系统设计前言：　　21世纪是信息技术高度发达的时代，也是智能控制飞速发展的黄金时期。智能化已逐渐成为当今科技社会发展的主旋律。21世纪过去的头十年，先后涌现了建筑智能化、家居智能化、医院智能化等一系列全新的生活概念。那么究竟什么才是智能化呢？目前，智能化的概念还没有一个比较统一、准确系统的学说，普遍认同的观点是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合。随着经济社会的不断飞速发展，医院智能化系统

2、已经成为衡量一个医院现代化水平的重要标准。通过将先进的计算机技术、通信技术、网络技术、自动化控制技术等应用于现在医院中将更好的节省人力资源，降低能源消耗、提高医院内工作效率，使现代化医院更加人性化，更加高效、稳定地运行［１］。智能化医院建设的目标就是要实现对医院的安全、设备、信息的有效管理；使智能化系统能为医院业务管理、设备运行以及对外服务提供一个运行平台，提供高效率、高质量的管理和服务；实现医院建筑管理自动化、医疗管理自动化、安全防范多媒体化、办公管理智能化；最终形成诊疗手段完备、管理科学、信

3、息一体化、高效节能的信息化、数字化医院［２］。医院智能化系统主要包括医用信息智能系统、建筑自动化管理系统、通信网络系统及智能化基础平台四个方面。而实现这些系统功能的核心理论是自动控制理论。自动控制理论按照其发展历史可分为前期控制、古典前期控制、古典(经典)控制和现代控制等四个主要阶段［３］。一般认为经典控制理论阶段从美国贝尔实验室的H·Bode（1938）以及Nyquist（1940）提出频率响应法开始，即1935年到1950年阶段；而现代控制理论的形成和发展是从20世纪50年代开始的；进入21

4、世纪后自动控制的发展趋势将逐渐转移到以智能控制为中心。主题：一般的自动控制系统包括控制器、传感器、被控对象、执行器等部分，其结构框图可表示为如图1所示［４］：图1自动控制结构框图(1)、控制器：从最初的单一地以计算机作为控制系统的控制器，到如今各种各样功能齐全的微控制器，控制器的发展经历了几次质的飞跃。控制器的发展正朝着微型、低功耗、功能齐全等方面发展。应用最为广泛的微控制器包括51、PIC、AVR等系列的单片机，还包括DSP、ARM芯片等功能齐全的控制器。以单片机为例，单片机就是把各种功能部件

5、包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、输入输出设备(I/O)、定时器计数器和串行口等集成在一块芯片上的单片微型计算机［5］，是由基于冯．诺依曼结构的微型计算机发展而来的。它的发展阶段大致可分为如下四个阶段：初始阶段、低性能阶段、高性能阶段、16位单片机阶段［６］。目前，8位的单片机是品种最为丰富，应用最为广泛的单片机，几乎在我们现代生活的每个方面都存在它的影子，例如家用电器、通讯设备等等；16位单片机的应用技术也日益成熟，主要应用于工业控制、智能仪器仪表、便携式设

6、备等场合［７］。未来单片机发展的主要方向是在提高CPU的处理能力的同时兼顾系统的功耗、体积、价格、性能等因数。最近几年32位的单片机已越来越受到人们的青睐，处于领先地位的如ARM嵌入式处理器系列。不久之前最新的64位单片机也已经问世，例如东芝公司的TX49系列和TX99系列单片机。(2)、传感器：是一种以一定精确度把被测量对象（主要是非电量）转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量（主要是电量）的装置［８］。目前，应用最为广泛的主要包括光电传感器、温度传感器、霍尔传感器、压电传感器等。未来传感

7、器的发展趋势将朝着一器多能，智能化等方面发展，即一个传感器可检测多个参数，与微处理器结合使传感器不仅具有检测功能，还具有信息处理、逻辑判断、自动诊断等功能。以光电传感器检测技术为例，光电检测技术可分为：光度量和辐射度量的检测、光电器件及光电成像系统特性的检测、光学材料、光学元件及系统特性的检测、非光学物理量的光电检测。［９］其中，非光学物理量的光电检测是当前光电检测技术应用最为广泛、发展最快的领域。核心技术就是把非光学物理量转换为光信号，主要方法有：（a）、将非光学量转换为光学量，通过对光学量的

8、检测，实现对非光学量的检测。（b）、使光束通过被检测对象，让其携带被测物理量的信息，通过对带有待测信息的光信号进行检测，实现对非光物理量的检测。光电检测技术未来的发展目标将是非接触化、集成化、智能化［９］。非接触化将是未来传感器的一大特点，而光电检测的非接触式正符合了这个潮流，集成化和智能化则是微机在检测系统中应用带来的效果，微控制器的运用将使得传感器的性能发生质的飞跃。(3)、控制算法：目前自动控制系统的控制算法包括：PID控制算法、Fuzzy模糊控制算法、Optimal优化控制算法、Robu