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在医疗实践中，心肺机担负着为心肺困难和不能自主心肺的病人提供生命支持的重要功能。由于心肺机的这～重要功能，在向病人提供安全、可靠的气体输送过程中，心肺机的控制模块就起着尤为关键的作用。
当为心肺机能出现问题的病人进行手术时，心肺机就顶替了心脏和肺的生理功能。病人血液流出人体，流入心肺机进行人工氧合和灌注，然后再流回到人体提供各组织器官所需的养分，从而避免病人机体的永久性损坏。在心肺机进行人常重要的步骤，如果采用自动控制的方法可以避免变量错误，从而提高病人手术的安全性和减少灌注技术员和麻醉师的工作量。在过去的几十年中，虽然心肺机先建立一个对血液气体成分分析的心肺机仿真模型，是必不可少的一项工作。
本文通过设计带有比例积分微分调节控制器(PID)的反馈线性状态系统仿真模型，利用PID的反馈控制策略，控制心肺维持过程当中动脉血液里的氧气和二氧化碳的含量。本文通过在MATLAB/Simulink下仿真实现该BGA心肺机模型，根据对系统参数和PID控制器参数调节的分析讨论，确定各个参数对模型的影响和麻醉师和灌注技术人员的工作量，具有一定的实际应用价值。