基于自适应模糊PID的输液温度控制系统研究

在寒冷季节对输液的药液进行加热，使其保持在一定温度范围内是非常有必要的。针对输液过程中的实际需求，基于自适应模糊PID算法研制用于输液的温度控制系统。首先，通过分析输液加热的特点，利用MATLAB/Simulink仿真工具箱搭建PID、自适应模糊PID的输液温度控制模型，进行仿真对比实验，验证模糊PID算法用于温度控制的优越性；然后，以STM32单片机为主控制器、NTC热敏电阻为温度传感器，结合帕尔贴式温控加热元件，设计并实现基于模糊PID算法的硬件实验电路。结果表明，模糊PID算法与PID算法相比具有响应速度更快、超调量更小的优点，当设定起始温度15℃、目标温度34°C时，模糊PID控制器能够在72 s左右到达稳定，最大超调量为2.1%，控制效果优于传统的PID控制算法，在输液液体温度控制中具有良好的应用前景。