本发明属于医疗器械，尤其涉及一种不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法、系统及呼吸机。
背景技术：
1、使用高压比例流量阀对用户端气道压力进行控制，是当前呼吸机上常用的控制方法。比例流量阀前端连接高压气源，通过实时控制比例流量阀的开度大小来控制比例阀输出流量，从而间接实现用户端气道压力的控制。在目前的呼吸机中，比例流量阀控制压力需要依赖用户的呼吸力学参数rc，同时结合传感器反馈量进行实时控制。一般情况下用户的呼吸力学参数rc是未知的，需要通过递推最小二乘法辨识得到，然而当用户本身气阻较大或用户存在自主呼吸时，参数辨识得到的结果往往与真实值存在很大的偏差，导致压力控制出现震荡甚至发散。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提出了一种不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法及呼吸机。
2、为了实现上述技术目的，本发明提出了一种不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，包括：
3、步骤1)将设定为目标压力值的压力同时输入前馈控制和pid控制两路，解算得到气体期望流量；
4、步骤2)实时采集输出气体的实际压力值，经干扰观测器的输出与步骤1)的气体期望流量相减，通过调整前馈控制和pid控制的参数，实现用户端的气道压与目标压力值一致。
5、优选的，所述步骤1)的前馈控制采用的名义模型gm满足下式：
6、
7、其中，r为名义模型气阻，c为名义模型顺应性，ct为名义模型管路顺应性，s为拉氏变换的复频域变量。
8、优选的，所述步骤1)的pid控制满足下式：
9、
10、其中，kp1为线性比例项系数，kp2为非线性比例项系数，ki为积分项系数，kd为微分项系数，e＝pref-paw为压力控制误差，paw为用户端的气道压，pref为设定的目标压力值。
11、优选的，所述步骤2)中调整的前馈控制参数包括r，c和ct，pid控制参数包括kp1，kp2，ki和kd。
12、优选的，所述步骤2)包括：
13、实时采集用户端的气道压paw，结合当前用户端的吸气流量q，经干扰观测器的输出与步骤1)输出的气体期望流量减后得到修正后的期望流量q，通过传递函数近似为1的流量控制环in，输送到用户端，满足下式：
14、
15、其中，gp为被控对象。
16、优选的，所述干扰观测器的输出满足下式：
17、
18、干扰观测器中包括低通滤波器，所述低通滤波器f满足下式：
19、
20、其中，τ为滤波器时间常数。
21、优选的，所述步骤2)后还包括：
22、步骤3)将设定为目标压力值的压力同时输入前馈控制器与压力反馈，解算得到前向通路期望流量；
23、步骤4)实时采集输出气体的实际压力值，经干扰观测器后与步骤3)得到的前向通路期望流量相减后输入呼气阀，得到最终的目标流量。
24、优选的，所述步骤4)中输入呼气阀的y(n)为：
25、y(n)＝yf(n)+yp(n)+yq(n)
26、其中，yf(n)为前馈控制，yp(n)和yq(n)分别为压力反馈与流量反馈；
27、
28、其中，pref为设定的目标压力，a、b、c为通过peep阀标校得到的参数，整体含义为压力pref下呼气阀的开/关阀点；压力反馈yp(n)采用增量pd控制，流量反馈yq(n)采用增量p控制。
29、另一方面，本发明提供了一种不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制系统，包括：
30、解算模块，用于将设定为目标压力值的压力同时输入前馈控制和pid控制两路，解算得到气体期望流量；
31、调整模块，用于实时采集输出气体的实际压力值，经干扰观测器的输出与解算模块得到的气体期望流量相减，通过调整前馈控制和pid控制的参数，实现用户端的气道压与目标压力值一致。
32、还有一方面，本发明提供了一种呼吸机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法的步骤。
33、与现有技术相比，本发明的优势在于：
34、本发明提出的高压比例流量阀压力控制方法可适用于不同的负载，避免了传统控制算法中对负载参数的依赖，提高了高压比例阀压力控制性能。
1.一种不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，包括：
2.根据权利要求1所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤1)的前馈控制采用的名义模型gm满足下式：
3.根据权利要求2所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤1)的pid控制满足下式：
4.根据权利要求3所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤2)中调整的前馈控制参数包括r，c和ct，pid控制参数包括kp1，kp2，ki和kd。
5.根据权利要求3所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤2)包括：
6.根据权利要求5所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述干扰观测器的输出满足下式：
7.根据权利要求1所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤2)后还包括：
8.根据权利要求7所述的不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法，其特征在于，所述步骤4)中输入呼气阀的y(n)为：
9.一种不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制系统，其特征在于，包括：
10.一种呼吸机，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述不依赖rc的呼吸机上高压比例流量阀压力跟踪控制方法的步骤。
