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患者和呼吸机组成的系统是一个复杂的系统，目前主流呼吸机仍然主要采用PID控制算法。PID控制是工业上应用最为成熟的控制方法，结构也较为简单。但经典的PID控制算法难以适应所有的被控系统，对于不同的被控系统，PID算法需要做适当改进才能得到好的控制效果，所以本课题的目标就是利用计算机的优点，进行算法的研究与改进，以达到理想的控制效果。 本课题主要在双水平呼吸机实验平台上对经典的PID控制算法进行改进，并比较改进后的控制效果。在实验室现有的实验平台上，增加数字PID控制方法，方便后续的控制方法改进工作。设计人机交互软件，显示气道压力等呼吸状态变量。 根据文献，分析得到呼吸机与被控对象的集总参数模型和系统函数。为了呼吸机能更符合实际运用要求，采用积分分离PID控制算法、步进式PID控制算法对原有算法进行改进。在matlab上观测仿真的控制效果。仿真结果表示，积分分离的阈值取值越小，输出响应的超调量越小，但阈值过小，则会产生小幅震荡，增大稳定时间。所以在积分分离的阈值取值合理的情况下，积分分离PID控制算法能改善对被控系统的控制效果。步进式PID算法使得压力上升与下降更加平稳，且能根据患者需要控制上升时间。 将改进后的算法运用在双水平呼吸机上，积分分离PID算法能起到改善超调的作用，步进式PID控制算法能够使控制更加平稳，精度更高。相比而言，对于难以整定到理想参数的系统来说，步进式PID算法要比积分分离PID算法控制效果更加理想。