一种负压隔离装置的控制方法

本发明属于医疗隔离设施，具体是一种负压隔离装置的控制方法。

背景技术：

1、负压隔离装置是一种将传染病患者或疑似患者与外界隔离的装置，能有效避免交叉感染以及疾病传播，用于患者的隔离和转移。要实现负压隔离装置的稳定运行，则需要外界环境与装置内部之间保持稳定的气压差值。而在负压隔离装置使用过程中，常常受到复杂环境的影响，如碰撞、颠簸等，气压差值不易保持稳定，且受到扰动后气压差值变化较大，无法快速恢复至设定的阈值范围内，导致控制系统的响应速度慢、抗干扰性差，进而使装置无法适应复杂多变的工作环境。

2、针对上述问题，本发明提出一种负压隔离装置的控制方法，可精准快速调节气压差值，提高了控制系统的响应能力和鲁棒性，使装置能够适应复杂多变的工作环境。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提出一种负压隔离装置的控制方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种负压隔离装置的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

4、第一步：建立控制系统的数学模型，表示为：

5、

6、式中，δp为气压差值，p1为大气压强，p2为装置内部压强，为气压差值的瞬时变化速率，q2是出气口流量，v为装置体积，s2为进气口面积，γ是修正系数，ρ是气体密度，r为气体常数，t为绝对温度；

7、第二步：建立系统的控制模型，表示为：

8、

9、式中，g(s)是控制系统的传递函数，a1、a2、b1和b2均为常数，s是拉普拉斯算子；

10、第三步：根据系统的控制模型构建pid控制器，采用模糊rbf神经网络调节pid参数；

11、模糊rbf神经网络的输入量包括气压差值偏差和气压差值偏差变化率，输出量包括比例系数kp、积分系数ki和微分系数kd；根据模糊rbf神经网络的输出量对pid控制器的参数进行实时调节，并通过pid控制器控制位于负压隔离装置出气口处的风机的转速；

12、其中，气压差值偏差为当前时刻的气压差值与目标气压差值之差，当前时刻的气压差值根据控制系统的数学模型计算得到。

13、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

14、1、对负压隔离装置的进气口和出气口流量特性进行分析，建立了控制系统的数学模型，提出了气压差值的理论计算公式。

15、2、采用模糊控制与rbf神经网络相结合的方式实时调节pid参数，使pid控制器能够快速精准地调节风机转速，从而使气压差值能够快速准确地恢复至设定的阈值范围内，提高了控制系统的响应速度和抗干扰性，使负压隔离装置能够适应复杂多变的工作环境。

1.一种负压隔离装置的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的负压隔离装置的控制方法，其特征在于，所述出气口流量满足下式：

3.根据权利要求1或2所述的负压隔离装置的控制方法，其特征在于，所述模糊rbf神经网络包括输入层、模糊化层、模糊推理层和输出层，输入层包含两个节点，输入层的输出表示为：