一种基于力-气压联合调控的呼吸辅助系统双层控制方法

本发明涉及一种基于力‑气压联合调控的呼吸辅助系统双层控制方法，首先，采集人体的呼吸流量以及腹部的交互力；其次，对所采集的数据进行表征处理，量化致供气压力、辅助力以及作用在肺部的额外压力间的关系；然后，构建肺部动力学模型，表征额外压力对肺部的影响，并使用最小二乘法进行参数估计，得到的气道阻力R和肺弹性E的估计值；进而，基于肺部动力学特性和呼吸流量幅度，设计所需的压力曲线，并根据压力曲线推导出期望辅助力；然后，结合交互力传感器的数据，完成动态辅助力规划，得到规划力及执行器期望力；最后，通过带有前馈补偿项的比例微分控制方法，完成对呼吸辅助系统的安全与精准操控。本发明所提出的方法能够准确适配使用者的呼吸生理需求，有效解决当前呼吸辅助系统安全性低、舒适性差等问题。