[发明专利]一种制氧机氧气流量控制系统及方法

权利要求书

1.一种制氧机氧气流量控制方法，其特征在于，制氧机氧气流量控制系统包括：设置在输气管上的氧气流量传感器、设置在输气管上的节流阀、通过自身转动调节所述节流阀的阀门开闭的电机、控制板；

所述氧气流量传感器、电机分别与控制板连接；

所述控制板，根据氧气流量传感器检测的氧气流量，通过控制电机工作状态调节节流阀阀门的开闭来调节氧气流量大小；

所述控制板采用PID算法控制电机工作状态；

还包括：与所述控制板连接的目标流量输入设备；

所述目标流量输入设备包括：红外遥控器或设置有流量调节按键的显示屏；

所述流量调节按键为触摸按键；

所述控制板采用模块化设计，所述控制板包括MCU主控芯片；

所述控制板还包括：用于与电机连接的电机驱动模块、用于与氧气流量传感器连接的传感器通信接口模块；所述电机驱动模块、传感器通信接口模块均与MCU主控芯片连接；

所述控制板还包括：用于与显示屏连接的显示驱动模块、用于与红外遥控器无线通信的红外接口模块；所述显示驱动模块、红外接口模块均与MCU主控芯片连接；

所述制氧机氧气流量控制方法，包括以下步骤：

S1：控制板判断是否设定氧气目标流量值，若是，进入下一步，否则继续判断系统是否设定目标流量值；

S2：氧气流量传感器测量氧气实际流量值，并将测得的实际流量值传输给控制板；

S3：控制板计算第n次取样的实际流量值与目标流量值的差值e(n)；

S4：控制板判断差值e(n)的绝对值是否小于等于极小值ε，若是，控制板控制电机停止，并返回步骤S1，否则，进入下一步；

S5：控制板调用内存参数A、B、C、e(n-1)、e(n-2)；其中A＝K_P+K_I+K_D，B＝K_P+2K_D，C＝K_D，K_P为PID算法的比例调节系数，K_I为PID算法的积分调节系数，K_D为PID算法的微分调节系数，e(n-1)为第n-1次取样实际流量值与目标流量值的差值，e(n-2)为第n-2次取样实际流量值与目标流量值的差值；

S6：控制板计算电机转动步数△u，△u＝Ae(n)-Be(n-1)+Ce(n-2)；同时给e(n-1)和e(n-2)重新赋值，进行数据更新，即将e(n-2)的值用e(n-1)代替，e(n-1)的值用e(n)代替；

S7：判断电机转动步数△u是否大于等于零，若是，控制板控制电机正转，否则，控制板控制电机反转。

2.根据权利要求1所述的制氧机氧气流量控制方法，其特征在于，

步骤S4和S7之间还包括以下步骤S5’和S6’：

S5’：调用内存参数k、b；

S6’：根据一次函数计算电机转速，其中y代表电机转速，y_max为电机最大转速值，y_min为电机最小转速值，e代表目标流量值与实测流量值的差值，k和b都是常数，k和b的值根据实际情况在测试中整定；

步骤S7还包括：控制板根据步骤S6’计算的电机转速结果控制电机转速。