автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Система автоматического регулирования температуры дыхательной смеси в аппаратах внешнего дыхания

На правах рукописи

СИНИЦЫН МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ

«СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ В АППАРАТАХ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ»

05.13.06- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (легкая промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА-2005

Работа выполнена на кафедре автоматики Московского государственного университета дизайна и технологии

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Ромаш Эдуард Михайлович

кандидат технических наук, доцент Ефремов Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Жаворонков Александр Иванович

кандидат технических наук, доцент Шестаков Анатолий Иванович

Ведущая организация:

Институт медико-биологических проблем РАН

Защита состоится Ш&кЯ_2005г. в К часов на заседании диссер-

тационного совета Д 212.144.03 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 115998, г. Москва, ул. Садовническая, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан 2005г

Ученый секретарь диссертационного совета

Гривин ВВ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Ряд научных задач, связанных с разработкой теоретических основ и инженерных методов расчета САУ температурой газовой дыхательной смеси в аппаратах внешнего дыхания (АВД) решены недостаточно и не в полном объеме. Это относится к задачам определения теплофизических параметров контура формирования газовой смеси, динамических характеристик температуры нагревательных элементов - как объекта управления САУ и выбора типа и параметров настройки регулятора, а также инженерных методик расчета мощности электронагревательных элементов и др.

Целью настоящей работы является повышение технического уровня устройств, обеспечивающих автоматический подогрев дыхательной смеси в ингаляционных аппаратах внешнего дыхания на основе дальнейшего развития теории и практики динамических систем автоматического регулирования применительно к данной области практического использования.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие научные задачи:

1. уточнена методика и проведено математическое, физическое и схемотехническое моделирование системы «нагреватель -воздушный патрубок»;

2. оптимизирована методика и выполнены расчеты теплотехнических и геометрических параметров нагревателя;

3. предложены три вида регуляторов температуры для вновь существующих и создаваемых типов АВД;

4. осуществлен синтез САУ на базе интегральных микросхем, кроме того, на основании анализа предложена методика выбора компонентов созданных электронных схем.

Актуальность темы. Из проведённого анализа современного состояния задачи управления температурой потока газовой смеси в АВД вытекает, следующее.

1. Несмотря на достижения в данной области, задача не является решённой в силу специфических условий работы и требований к нагревательному элементу и САУ температуры дыхательной смеси.

2. Отсутствует научно-обоснованная и достоверная методика математического, физического и схемотехнического моделирования сложной динамической системы «электрический нагреватель - воздушный патрубок - дыхательная маска».

3. Не созданы методики расчёта теплофизических и геометрических параметров нагревателя, необходимые для синтеза САУ, выполняемой на базе современных аналоговых интегральных компонентов, включая БИС.

Научная новизна. Для достижения поставленной цели в настоящей работе решены следующие научные и практические задачи:

1. Разработаны и исследованы математические модели теплофи-зических процессов в системе «нагреватель - воздушный пат-

рубок- дыхательная маска» АВД как объектов автоматического управления температурой газовой дыхательной смеси.

2. Обоснована структура системы управления электроподогревом газовой дыхательной смеси в АВД.

3. Проведено физическое моделирование термофизических процессов, связанных с электроподогревом газовой дыхательной смеси.

4. Разработаны принципиальные электрические схемы ПИ- и ПИД-регуляторов температуры.

5. Проведено исследование параметров нагревательного элемента АВД.

6 Исследованы динамические характеристики двухпозиционных регуляторов САУ температуры газовой дыхательной смеси в АВД.

Созданы и исследованы двухпозиционные электронные схемы стабилизации температуры воздушного потока с контуром обратной связи. Предложена схемотехническая реализация на интегральных микросхемах.

Выполнен сравнительный анализ перспектив развития ПИ-., ПИД-, двухпозиционных и локальных (импульсных стабилизаторов) регуляторов температуры.

Практическая значимость.

Ценность результатов для науки и практики.

1. Дальнейшее развитие теории и практики динамических систем автоматического регулирования температуры дыхательной смеси в электрических АВД.

2. Разработанный в диссертации ПИ- и ПИД-регуляторы температуры могут существенно улучшить динамические характеристики управления большим классом тепловых объектов.

3. Разработанная методика расчёта теплофизических и конструкционно-технологических параметров САУ позволяет повысить точность поддержания температуры вдыхаемой газовой смеси в АВД, уменьшить сроки разработки тепловых объектов, сократить период их проектирования, испытания и внедрения:

Проведённые исследования явились дальнейшим развитием теории и практики САУ температуры дыхательной смеси.

Разработанные методики инженерного расчёта позволяют определить и научно обосновать геометрические и конструктивно-технические свойства малогабаритных нагревателей газовой смеси в зависимости от требуемых условий работы.

Предложена методика выбора основных интегральных компонентов предлагаемой схемы САУ.

Полученные схемы и принципы работы нагревателей со схемотехническим решением универсальны и могут быть использованы не только для раз-

личных типоразмеров нагревателей в водолазном деле, в авиации, но и в медицинской технике, в качестве САУ температуры дыхательной смеси.

Основные результаты диссертационной работы используются в учебном процессе Московского государственного университета дизайна и технологии и на курсах повышения квалификации специалистов при Институте медико-биологических проблем Российской академии наук.

Апробация научных результатов. Научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:

1. Конференция молодых учёных, аспирантов и студентов "Современные проблемы машиноведения". Москва. 2001. Грамота за наиболее интересное научное выступление.

2. Московская конференция молодых учёных "Научно-технические проблемы развития Московского мегаполиса". Москва. 2002.

3. Московская конференция молодых учёных ''Молодые учёные - XXI веку". Москва. 2003. Благодарность и памятный подарок за успехи в научно-исследовательской работе.

4. Всероссийская школа-семинар по структурной макрокинетике для молодых учёных. Черноголовка. 2003. Диплом III степени и памятный подарок.

5. Юбилейная XV Международная Интернет-конференция молодых учёных, аспирантов и студентов по современным проблемам машиноведения. Москва. 2003.

6. 56 научная конференция студентов, молодых учёных «Молодые учёные - XXI веку». Москва. 2004. Грамота и памятный подарок за успехи в научно-исследовательской работе.

7. Форум «Встраиваемые Компьютерные Технологии». Москва. 2001.

Они опубликованы в 2 журнальных статьях, 6 тезисах докладов, 3 свидетельствах на программу для ЭВМ и 2 патентах на изобретения, выданных Роспатентом.

Фрагменты работы, отражающие синтез электронных схем были представлены на Конкурс 2003 года на соискание грантов для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов высших учебных заведений Минобразования России. Получен грант. Написан и защищён отчёт по гранту.

Личный вклад аспиранта Синицына М.А. в работу заключался в самостоятельных разработках: моделей температурного режима дыхательной маски как объекта автоматического управления температурой системы нагреватель-газовая среда; усовершенствовании регулятора температуры; оптимизации методики расчёта ленточных нагревателей для работы в различных типах ингаляторов; САУ с схемотехнической реализацией на интегральных микросхемах; проведении работ по разработке и отладке программ определения эффективности научного исследования с помощью средств вычислительной техники.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка обозначений, принятых в работе и литературных источников. Работа содержит 141 страницу основного текста, 37 рисунков и 8 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе на основании аналитического обзора литературных источников представлен анализ: разработанных видов АВД и дыхательных масок, приведены их достоинства и недостатки; рассмотрены существующие модели, обобщена информация об основах регулирования дыхательной смеси.

Общая компоновка АВД и режим работы рассмотрен подробнее. Обоснованы требования по конструкционным улучшениям, заключающиеся в создании нового класса ленточных нагревателей и синтезе для них электронных блоков управления температурой, реализуемых на интегральных компонентах.

Во второй главе проведен детальный анализ ленточного нагревательного элемента, экспериментально найдены критерии подобия, составлены уравнения и таблицы расчёта семейства малогабаритных нагревателей, базовых для создания АВД различного назначения.

На кафедре автоматики МГУДТ разработан мощный (160 Вт) пластинчатый нагреватель, свободный от недостатков, присущих проволочному и угольному.

1 Изучение малогабаритного стального нагревателя

Исследуемый пластинчатый нагреватель, имеет ряд положительных особенностей:

• большая поверхность теплообмена при сравнительно незначительных габаритах самого нагревателя, что позволяет достигать требуемого нагрева газовой смеси при температурах нагревателя не превышающих 100 °С;

• низкое гидравлическое сопротивление;

• высокая эффективность и надежность работы в тяжелых условиях.

Спиральный пластинчатый нагреватель, изображен на рис. 1.

40

Рис. 1. Конструкция нагревательного элемента. 1. Стальная лента

2. Глиноземная трубка

3. Центральная трубка

4. Спица

5. Тефлоновый корпус

Нагревательный элемент представляет собой пластинчатую спираль, свернутую из трех лент нержавеющей стали разной ширины. Для регулирования и контроля температуры газового потока на нём располагаются датчики температуры, не показанные на рис. 1.

2. Методика расчёта усреднённых параметров элементов конструкции пластинчатого нагревателя.

В теории теплоизлучателей в качестве первичных характеристик теплового объекта принимаются его геометрические данные.

В рассматриваемом устройстве температурный поток формируется коаксиальными лентами.

Первый виток нагревателя уложен на слой из двух глиноземных трубок. Это улучшает условия теплоотдачи от стальных полос нагревателя и повышает сопротивление электроизоляции между корпусом каркаса и электропроводящей лентой нагревателя. Следовательно, диаметр намотки первого витка составит:

где: - толщина ленты с учетом кривизны трубок, которая составляет около 0,02 мм, т.е. St=S + 0,02.

Длина ленты нагревательного элемента L:

3. Методика испытаний и анализ результатов измерения теплофизиче-ских параметров нагревателя.

В качестве основного вопроса прикладной термодинамики следует назвать обобщённую задачу как процессы развития и стабилизации теплообмена во времени, изученные для одного нагревателя могут быть положены в основу создания целого класса аналогичных устройств (критерии подобия при Reí Re2).

При соблюдении условий Rei=Re2 нами рассмотено отношение коэффициентов теплоотдачи и для реального и моделируемого процесса. Известно, что значение а находится с помощью числа (критерия) Нуссельта из выражения:

Число Нуссельта в свою очередь является функцией двух величин и обычно находится как:

Nu=C-Re"Pr°,

где С, m, n - константы.

Как правило, показатель степени п равен 0,33 и окончательно получаем:

Таким образом, при равенстве и Яег в любом сечении нагревателя выполняется равенство:

а^аг'ка,

где ка - коэффициент подобия.

Первой задачей лабораторных испытаний является определение коэффициентов теплоотдачи газовых смесей от поверхности нагревателя в критериальной форме для различных точек нагревателя и его среднее значение.

Определение температуры на поверхности нагревательного элемента при установившихся температурных условиях проводим по следующей методике:

1. Определяется коэффициент теплоотдачи для различных участков нагревательного элемента. Экспериментальным путем для различных значений расхода воздуха проходящего через нагревательный элемент при рабочей мощности нагревательного элемента, равной 160 Вт.

Показания термопар регистрировались на ленте самописца.

Рис. 2. Диаграмма постоянных времени пластин ленточного нагревателя. Сводный график постоянных времени и коэффициентов теплоотдачи для четырёх потоков воздуха дан на рис. 2. Он положен в основу создания обобщённого уравнения теплофизических зависимостей нагревателей изучаемого класса.

Найденные значения представляют в логарифмических критериальных координатах:

(1)

Предварительно, исходя из найденных значений Т и а, нами построен график зависимости коэффициента теплоотдачи от расхода смеси, рис. 3.

Непосредственно, представить численные значения коэффициентов и степеней нелинейного уравнения (1) для нового класса нагревателей сложно. Поэтому, решение данной задачи выполнялось через построение уравнения

линейной регрессии: у=ах+К Для этого, приняты обозначения: 1;

x=lgRe и составлена таблица обобщённых параметров, по результатам кото-

рой, сделана выборка данных для графика линейной регрессии, рис. 3, и решено корреляционно-регрессионное уравнение R-вида:

Ш

18

РЛ

И),571£11е-0,06.

130

и

2 НО

I

а я 90

г

ъ

о о 70

р

6 50

к

£

■в* 30

Ь

...... —■] /

/

! ^

— -■[—-

10 30 50 10

ОС'ъсчпый расход газовой смсси V, л'мин

-а1 н -а1 о -а2 н ■ -а2 о - гЛ н -аЗ о

Рис. 3. Диаграмма зависимости коэффициентов теплоотдачи пластин ленточного нагревателя от объёмного расхода газовой смеси.

Рис. 4. График критериальной зависимости.

Преобразуем его к виду:

Ыи=0,87Ке°'57Рг°'33.

Составленное уравнение подобия использовано для расчёта миниатюрных нагревателей АВД.

Выполненные исследования позволяют усовершенствовать известные и создать новые АВД с электронными блоками регулирования температуры воздуха.

В третьей главе работы выполнен синтез электронных схем ПИ- и ПИД-регуляторов температуры потока газовой смеси, в которых в качестве исполнительных боков используются исследованные ранее ленточные нагреватели и отдельная дыхательная маска.

Структурная схема САУ представлена на рис. 5.

Преобразователь

сигнала Преобразователь Дыхательная

рассогласования Регулятор мощности Нагреватель маска

и,[

1 1 —1

и„

№,(р)=

И-Т,р

Преобразователь иб=Кйи, раЗНОСТИ Радостный

___напряжений ужлитель Датчик 1

и3

и,

Шз(р)=Кз

и5-из-и4

и4

Датчик 2

и2

Рис. 5. Структурная схема СЛУ.

Найдены и преобразованы передаточные функции:

- для САУ с ПИ-регулятором:

1 +

I + а\р + а":/г + а\ч/;'

- для САУ с ПИД-регулятором:

... , .. \ + Ь"1р + Ь":р2

1+а Iр + а гр +а ¡р +а ¿р

где Ь) =ТН1+То

Определена устойчивость САУ. Предыдущие уравнения позволяют выполнить указанное определение по критерию Найквиста. Вычисления проводились программно на ЭВМ. Фрагмент программного кода алгоритма представлен в Приложении 1 работы. Построены годографы. По ним подтвержден запас устойчивости САУ:

• с ПИ-регулятором - 47,3 - 56,2

• с ПИД-регулятором - 53,4 - 58,7

Исследована реакция САУ на единичное воздействие х(1)=1ц(0. Представлены графики переходных процессов. Найдены:

- перерегулирование, ПИ-регулятора - 12-30 %, ПИД-регулятора - 16-30 %;

- быстродействие при ошибке Д=3 %, ПИ-регулятора - 1,25 - 2,55 с, ПИД-регулятора - 0,25 - 0,5 с.

Для завершения задачи синтеза регуляторов предложены две электронные схемы регуляторов, выполненные на операционных усилителях. На рис. 6 показана схема ПИД-регулятора, адекватно отрабатывающая базовую структурную схему, рис. 5, по которой выполнен синтез предложенных регуляторов.

В четвёртой главе работы выполнен тепловой расчет нагревателя по формулам:

- теплоемкость газовой смеси, ;

- объемный расход газовой смеси, м3/с;

- удельный вес газовой смеси при давлении 1 атм, кг/м3;

- температура нагретого газа, °С;

- температура холодного газа, °С.

В практических схемах, допустимое сечение силовых жил кабеля, предназначенных для питания нагревателя газовой смеси составляет 1,5 мм и их предельная пропускная способность не превышает 15 А. При таких условиях минимальное электрическое сопротивление нагревателя газовой смеси составит:

е С«

где: в

13

Предельная мощность нагревательного элемента составляет:

где I не превышает 15 Аи Цо меньше 24 В.

Выполнено схемотехническое моделирование.

Примером реализации электронной схемы, отвечающей требованиям управления нагревателем, является двухпозиционный регулятор, рис. 7. Он спроектирован по методу внесения составляющей периодического сигнала (шума) с целью повышения быстродействия регулятора и с учётом фактора вариации частоты дыхания в пределах одной октавы, что позволяет применить одну термопару.

Рис. 7. Схема двухпозиционного регулятора. Обозначения: 1. измерительный усилитель 2. усилитель сигнала рассогласования 2, 3. составной транзистор.

Двухпозиционный регулятор рис. 7 можно рассматривать как систему, совершающую при переключении неравновесный фазовый переход первого порядка. Обычно система характеризуется запаздывающим поведением, т. е. наличием гистерезиса и, следовательно, колебаниями температуры около заданного значения. Показали, что вводя внешние периодические сигналы (через разделительный конденсатор С), поведение системы можно сделать минимально фазовым. Так как гистерезис в этом случае существенно снижен, происходит улучшение регулирования температуры.

Рассмотрим случай, когда нагреватель включен. Температура повышается, но вследствие конечности постоянной времени термопары показание ее отстает от истинной температуры нагревателя. В результате нагреватель отключается лишь тогда, когда его температура превысит установленное значение на некоторую конечную величину. Таким же образом включается нагреватель лишь тогда, когда его температура станет ниже установленной на некоторую конечную величину. В итоге возникает гистерезис.

В наших исследованиях, подачей синусоидального сигнала на вход компаратора, как показано на рис. 8, существенно повышена динамика системы.

? Т,

Сигнал, амплитудой 10-30 мВ, частотой 1,5 кГц через конденсатор С, подаётся на неинвертирующий вход компаратора.

На рис. 8 приведены результаты измерения температуры, сделанные при нескольких значениях амплитуды вводимых периодических сигналов. В каждом случае вводимые шумы включаются в момент ^ помеченный на графиках.

Характеристики регулирования при таком возмущении приближаются к характеристикам пропорционального регулятора, так как возмущения достаточной амплитуды приводят к широтно-импульсной модуляции мощности питания нагревателя.

Преимущество описанного метода заключается в том, что регулирующий элемент рассеивает меньшую мощность, чем в обычном пропорциональном регуляторе и обеспечивает 130 -160 Вт в нагревателе.

Рис. 8. Записи выходного напряжения термопары.

Выполнен анализ динамики предложенной схемы. Составлены уравнения регулятора для левой и правой полуплоскости.

Найдены их решения в виде:

По данным уравнениям для различных значений m и п, рис. 9, выполнено построение изоклин. На каждой линии направление изоклин обозначено отрезками прямых под углами aгctg т и aгctg и, которые являются касательными к фазовым траекториям. Показана сходимость трёх годографов к исходной (нулевой) точке системы координат, что подтверждает устойчивость предложенного регулятора.

В практической схеме, в качестве нуль-органа, включён вместо аналоговой микросхемы специализированный компаратор. Достигнуто повышение

быстродействия схемы и снижение запаздывания по времени отключения компаратора. Исключена температурная погрешность вариации зоны нечувстви-

тельности, вызываемая в схеме, рис. 7 температурной нестабильностью переходов эмиттер-база двух силовых транзисторов и равной 0,5 %/°С или в абсолютных значениях: 5,4 мВ/°С. Данная погрешность, приведённая к входу нуль-органа составляет 0,1 мкВГС. При ± 50 °С она равна ± 5 мкВ, Эта погрешность аддитивная, то есть изменяет сдвиг нуля в системе регулирования и эквивалентна ± 0,5 °С, что сравнимо с точностью регулирования САУ. Включение мощного усилителя РА04А, имеющего дрейф 0,1 мВ/°С, позволяет существенно снизить погрешность сдвига, что имеет значение, например, для условий эксплуатации при повышенной температуре внешней среды. Кроме того, для повышения безопасности, выполняется гальваническое разделение, путём включения, рис. 10, изолирующего усилителя на выходе термопары.

Анализ динамики регулятора показан на рис. 11. Фазовые траектории опТ ,

ределяются семейством парабол, изображаемых уравнением х-—-у +С|( где

2 с

С| - постоянная интегрирования. Изображающая точка Мо в движении проходит значения 1, 2,3,4, 5, 6, 7 - на фазовой траектории и колебания затухают.

Более динамичный регулятор, рис. 11, получен включением на один из входов компаратора синусоидального напряжения с частотой 3 кГц и амплитудой 25 мВ.

Рис. 9. Фазовый портрет устойчивого двухпозиционного регулятора с внешним введением периодического сигнала.

1.

1-

Рис. 9. Базовая схема следящего ре- Рис. 10. Динамика регулятора с зоной гулятора. нечувствительности при внешних

воздействиях.

Рис. 12. Модифицированная схема Рис. 13. Динамика регулятора при следящего регулятора. внешних воздействиях (безгистерез-

исный режим работы).

В данном случае уравнение парабол по образующей АВ. Это семейство парабол, показанное на рис. 13 справа от линии АВ (они симметричны относительно оси.х). Стрелками показано направление движения изображающей точки Мо но фазовым траекториям. На фазовом портрете имеется особый отрезок СБ, в который вливаются все фазовые траектории. Попав на отрезок СБ, изображающая точка Мо будет сползать по отрезку СБ к началу координат [х=0; у=0]. Переходный процесс, вызванный внешним воздействием, затухает после конечного числа колебаний.

В пятой главе диссертационной работы:

1. Рассмотрены вопросы синтеза и анализа динамики астатических двухпо-зиционных регуляторов, выполненных полностью на интегральных микросхемах.

Регулятор данного класса показан на рис. 14.

Рис. 14. Электрическая схема регулятора с астатизмом первого порядка.

I - измерительный контур

II - контур обратной связи

III - контур регулятора

IV - контур переменной структуры

Введение интегратора 4 позволило устранить статическую ошибку регулирования. Интегрирование в этом случае продолжается до тех пор, пока статическая ошибка не станет равной нулю. Интегратор отключается, напряжение на его выходе остаётся, почти, постоянным в пределах времени цикла дыхания. Снижается влияние противофазной составляющей напряжения перерегулирования.

Составлена структурная схема, рис. 15, и уравнения динамики.

Рис. 15. Структурная схема регулятора.

Фазовый портрет регулятора, рис. 16 описывается уравнением:

На рис. 16 обозначен замкнутый цикл при 5^8,4 и У(р^8,4, что доказывает устойчивость регулятора.

У

' 1 8,4

Рис. 16. Фазовый портрет регулятора.

2. В данной главе изучены особенности применения изолирующих усилителей в медицинской аппаратуре (гальваническое разделение), компараторов, интегральных усилителей высокой мощности.

Изолирующие усилители представляют собой специальный тип усилителей, выпускаемых только в гибридном исполнении, хотя в них могут быть использованы полупроводниковые ИС ОУ и измерительные усилители. Имеется много разных разработок, но во всех них для изоляции входа от выхода используют трансформаторную или оптическую связь.

Изолирующие усилители обеспечивают: изоляцию между входом и выходом по постоянному току при допустимых уровнях синфазных напряжении от 2000 до 7500 В, КОСС обычно более 100 дБ, а типичные значения входных полных сопротивлении лежат между 108 и 10м Ом. Изолирующие усилители, как правило, имеют довольно узкую полосу пропускания, изменяющуюся: от 0—500 Гц до 0—3 кГц для усилителей с трансформаторной связью и до 0—15 кГц для усилителей с оптической связью. Изолирующие усилители с оптической связью обычно уступают в линейности изолирующим усилителям с трансформаторной связью.

Главное применение изолирующих усилителей составляют устройства непрерывного контроля биофизических параметров человека. В них необходимо изолировать опасное высоковольтное оборудование от чувствительных АЦП и вычислительных устройств. Кроме того, для датчиков контроля характерны длинные двухпроводные линии, но не допускается общая земля вследст-

вие появления помех от токовых контуров, создаваемых работающим электрическим оборудованием, таким, как электродвигатели, лифты и др.

Схемы сравнения аналоговых сигналов (компараторы, нуль-органы).

При создании схемы двухпозиционного регулирования, рис. 10, настоящей главы, использовали специальную интегральную схему, фундаментально выполняющую сравнение напряжения термопары и уставки и вырабатывающую сигнал управления усилителем мощности.

Такие устройства принято называть компараторами (нуль-орган, триггер Шмитта и др.).

Компараторы представляют собой ОУ специального назначения, предназначенные для сравнения по уровню двух входных напряжений и скачкообразного изменения выходного напряжения в случае, когда одно из сравниваемых напряжений больше другого. Любой ОУ может быть использован в качестве компаратора, однако специально спроектированные компараторы удобнее для применения.

Компаратор должен иметь низкое напряжение сдвига, низкий дрейф напряжения сдвига, устойчиво работать без самовозбуждения и иметь низкое значение тока смещения. Многие компараторы могут работать от одного источника питания, что представляет известные преимущества для ряда применений.

Компараторы являются составной частью устройств автоматического контроля, АЦ-преобразования, стабилизации источников питания (в качестве усилителей ошибки), сдвига уровня логических сигналов. Перечень применений компараторов на этом не исчерпывается.

В главе приведены отдельные данные по компараторам. По ней выбран компаратор К.1401СА2, включённый в предложенный регулятор, рис. 11.

Данный компаратор обеспечивает выходной ток 6 мА, что достаточно для насыщения мощного усилителя РА04А указанной схемы.

Интегральные усилители мощности.

Существует большое разнообразие усилителей мощности на интегральных схемах (ИС), и многие инженеры предпочитают выбрать готовый корпуси-рованный усилитель, нежели конструировать его заново. Основная проблема рассеивания тепла, которое выделяет усилитель мощности, однако, остается, и корпусированные ИС не упрощают проблемы. Поэтому все усилители на ИС для охлаждения могут быть установлены на радиаторы..

Описанные ОУ предназначены для работы от источников питания с напряжением ±15 В, в связи с чем максимальное выходное напряжение усилителей не может.превышать напряжения источников питания. Поэтому для получения амплитуды выходного напряжения более 15 В в узлах РЭА на базе обычных ОУ требуются дополнительные внешние высоковольтные элементы, что в значительной мере снижает надежность этих схем, ухудшает их характеристики и увеличивает габаритные размеры узла.

Характеристики ряда ОУ сведены в табл., на основании приведённых характеристик выбираем усилитель мощности РА04А, имеющий мощность рассеивания 200 Вт при напряжении питания до 100 В. Ток, отдаваемый в нагрузку -20 А.

Таким образом, при выборе следующих элементов: усилитель с гальваническим разделением ISO 103, компаратор К1401СА2, мощный усилитель РА04А,

предложенная схема системно отвечает всем требованиям, предъявляемым к электронным блокам медицинской аппаратуры.

В заключении кратко изложены основные результаты исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведён анализ современного развития аппаратов внешнего дыхания (АВД), используемых в морских, авиационных, медицинских и других сферах деятельности человека, в которых дыхание осуществляется газовой смесью, почти всегда отличной от атмосферного давления и состава воздуха. Выделен класс содержащих электрические нагреватели и определены основные требования к специализированным нагревателям. По характеристикам, найденным в результате моделирования теплофизических параметров впервые создана схемотехническая модель, открывающая возможности построения регулятора с высокой степенью интеграции электронных компонентов.

2. Проведено моделирование нагревателей и определены граничные значения электрофизических параметров применительно к работе нагревателя и электронной схемы в замкнутом объёме АВД.

3. Создан модифицированный малогабаритный ленточный нагреватель с переменным шагом пластин. Определены критериальные зависимости динамики воздушного потока. Составлено корреляционно-регрессионное уравнение, выражающее через указанные критерии зависимость геометрических размеров, численных характеристик теплового излучения и констуктивно-метрических особенностей нового класса нагревателей для АВД.

4. На базе выполненного схемотехнического моделирования созданы и исследованы электронная схемы ПИ-, ПИД- и двухпозиционных регуляторов температуры газового потока, содержащие контур обратной связи и в нескольких вариантах схемотехнически реализованные на интегральных микросхемах без использования транзисторов большой мощности.

5. Дополнительно предложены и исследованы два вида локальных регуляторов температуры для вновь создаваемых и существующих типов АВД, отличающихся электронной схемой регулируемого стабилизатора: аналоговые и импульсные.

6. Исследована устойчивость предложенных ПИ-, ПИД- и двухпозици-онных регуляторов. Для каждого вида схем выполнен расчёт и дан фазовый портрет с изображением предельного цикла.

7. Выполнен синтез и анализ устойчивости астатического двухпозици-онного регулятора. Проведён анализ прохождения сигнала для случая превышения напряжения интегратора в сравнении с напряжением ограничения и доказано улучшение динамических свойств регулятора.

8. Выполнен сравнительный анализ перспектив развития данных схем. Показаны возможности использования предварительного тиристор-ного преобразователя с собственным коэффициентом стабилизации 5 - 7, выходное напряжение которого поступает на аналоговый или импульсный регулируемый стабилизатор питания нагревателя АВД. При этом для системы с аналоговым стабилизатором достигнуто повышение КПД.

9. Представлена методика оптимизации выбора основных компонентов электронной схемы: усилителя с гальваническим разделением, нуль-органа, мощного усилителя (160 Вт). При этом мощный усилитель выполнен как отдельная интегральная микросхема.

10. Доказана техническая и технологическая возможность создания нового класса схем электронных регуляторов повышенной мощности, выполненных полностью на интегральных компонентах и перспективных к применению, как в производственных (водолазы, летчики), так и в медико-технических устройствах, а также и в других областях науки и техники.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ИСТОЧНИКАХ:

1. Свидетельство Роспатента №96 - 0200 на программу для ЭВМ "Программа расчета эффективности научных исследований" /Синицын МА. в соавторстве/.

2. Свидетельство Роспатента №97 - 0369 на программу для ЭВМ "Программа расчёта эффективности научных исследований прикладного характера" /Синицын М.А. в соавторстве/.

3. Патент РФ №2120633 с приоритетом от 1998 г. на изобретение "Экспресс-способ определения признаков напряжённости общей неспецифической адаптационной реакции организма больного при проведении лазерной терапии путём расчёта динамики показателей трансгрессии, эксцесса и асимметрии полимодальных гистограмм белой крови" /Синицын М.А. в соавторстве/.

4. Патент РФ №2126153 с приоритетом от 1998 г. на изобретение "Способ диагностики адаптационной реакции стресса" /Синицын М.А. в соавторстве/.

5. Электронный гигрометр с малым энергопотреблением. //Синицын М.А. в соавторстве// Российская научно-техническая конференция "Медико-технические технологии на страже здоровья"., - /26 сентября - 2 октября 1999 года., - Россия. - Геленджик. - Тезисы докладов (часть 1), - С. 57.

6. Разработка программного комплекса выбора транспортных средств. //Синицын М.А. в соавторстве с Илларионовой Т.И.// XIII конференция молодых учёных, аспирантов и студентов "Современные проблемы машиноведения"., - /4 - 5 декабря 2001 года., - Россия. - Москва. - Тезисы докладов, - С. 72.

7. Свидетельство Роспатента №2002610421 на программу для ЭВМ "Программа выбора средств труда в мелкосерийном производстве изделий медицинского назначения" /Синицын М.А. в соавторстве с Илларионовой Т.И., Гутиковой Л.В., Крутильниковым ГЛ./.

8. Система автоматического регулирования температуры дыхательной смеси в условиях гипербарической среды. //Синицын М.А. в соавторстве с Ромашем Э.М., Ефремовым ВВ.// Московская конференция молодых учёных "Научно-технические проблемы развития Московского мегаполиса"., - /19 - 21 ноября 2002 года., - Россия! - Москва. -- Тезисы докладов, - С. 49.

9. Система автоматического регулирования температуры дыхательной смеси для электрического ингаляционного устройства. //Синицын М.А. в соавторстве с Ромашем Э.М., Ефремовым В.В.// Московская конференция молодых учёных "Молодые учёные - XXI веку"., -/8-11 апреля 2003 года., - Россия. - Москва. - Тезисы докладов.

10.Система автоматического регулирования температуры дыхательной смеси в условиях гипербарической среды //Синицын М.А. в соавторстве с Ромашем Э.М., Ефремовым В .В.// Юбилейная XV Международная Интернет-конференция молодых учёных, аспирантов и студентов по современным проблемам машиноведения., - / 3 - 5 декабря 2003, Москва.

11.Устройство для выполнения кислородно-гелиевой ингаляции. /Синицын МА в соавторстве с Ромашем Э.М., Ефремовым ВВ./ Депонировано в Фонде публикаций РФ. Москва 2004. [DNS] - http://\v\vw.scsml.issi.ru - ; [IP] -http:/7193.232.7.23 -.

12.Основные типы ТОУ. //Синицын М.А. в соавторстве с Ромашем Э.М.. Ефремовым В.В., Власенко О.М.// Естественные и технические науки № 1. 2004. 13.Анализ постоянных времени электромеханических элементов и синтез структурной схемы системы автоматического регулирования (САР) температуры воздушного потока в ингаляторах. //Синицын М.А. в соавторстве с Ромашем Э.М., Ефремовым В.В.// Тезисы докладов 56 научной конференции студентов, молодых учёных «Молодые учёные - XXI веку». - М.: ИИЦ МГУДТ, 2004.

Ротаяринг

/

("»-11980

09 ИЮН 2005

Основные обозначения, принятые в тексте.

Введение.

Глава I. Аналитический обзор тенденций развития современных аппаратов внешнего дыхания. Постановка задачи работы и её общая характеристика.

1.1. Обзор современного состояния проблемы.

1.2. Постановка задачи диссертационной работы и ее 23 краткое содержание.

1.2.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОННОЙ

РАБОТЫ.

Глава II. Исследование теплофизических характеристик нагревательного элемента.

2.1. Анализ основных теплофизических свойств системы нагреватель-воздушный патрубок» в аппаратах ^ внешнего дыхания.

2.1.1. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА.

2.2. Конструкция малогабаритного стального нагревателя МГУДТ.

2.3. Методика расчёта усреднённых параметров элементов конструкции пластинчатого нагревателя.

2.4. Методика испытаний и анализ результатов измерения теплофизических параметров нагревателя.

Глава III. Исследование динамической системы автоматического управления температурой газовой смеси в аппаратах внешнего дыхания.

3.1. Определение структуры системы автоматического управления температурой газовой смеси в АВД.

3.2. Анализ структурной схемы системы автоматического управления температурой дыхательной смеси.

3.3. Устойчивость САУ тепловым процессом.

3.4. Оценка качества регулирования в САУ температурой дыхательной смеси.

3.5. Основные принципы выбора электронных функциональных модулей и подтверждение реализуемости блок-схем предложенных ПИ- и ПИД-регуляторов.

Глава IV. Анализ двухпозиционных регуляторов температуры дыхательной смеси.

4.1. Методика расчёта электротехнических параметров нагревателя.

4.2. Схемотехническое моделирование системы.

4.3. Анализ поведения системы методом построения её фазового портрета.

4.4. Синтез двухпозиционного регулятора температуры для АВД с открытой маской.

Глава V. Синтез электронной схемы астатического двухпозиционного регулятора переменной структуры, выполненной на интегральных микросхемах без применения мощных транзисторов и оценка её метрологических парамет

5.1. Синтез регулятора переменной структуры с астатиз-мом первого порядка и анализ его динамики.

5.2. Вычисление среднеквадратичной ошибки и определение оптимальных параметров системы.

5.3. Особенности применения изолирующих усилителей в АВД (гальваническое разделение).

5.4. Анализ интегральных усилителей мощности.

В современной аппаратуре обеспечения функции дыхания человека, работающего в условиях, отличных от нормальной среды обитания (водолазы, лётчики и др.), используется искусственный подогрев дыхательной смеси. К нагревателям аппаратов внешнего дыхания предъявляются противоречивые требования: высокая теплоотдача при ограничении рабочей температуры спирали; большой динамический диапазон при ограниченной мощности электронных блоков управления; многофункциональность режимов при сверхвысокой надёжности и др. Существующая аппаратура только частично отвечает поставленным требованиям. Поэтому исследования, направленные на дальнейшее совершенствование подобной аппаратуры, безусловно, является актуальными.

Требуются дальнейшие научные исследования взаимодействия нелинейных потоков вдыхаемой человеком нагретой смеси, с его ЛОР-органами и лёгкими. Необходимы исследования системы автоматического управления подогревом смеси и более перспективных режимов работы аппаратов внешнего дыхания, в отдельных случаях, дополненных генераторами аэрозолей (производственная профилактика, ингаляционная терапия).

Конструкция нагревателя дыхательной смеси должна соответствовать следующим требованиям: обеспечивать безопасность эксплуатации, нагрев дыхательной смеси до требуемой температуры, стабильность тепловых параметров, надежность работы в тяжелых условиях, отсутствие помех для дыхания, удобство в эксплуатации.

В настоящей диссертационной работе рассмотрен комплекс научных и практических задач, позволивших разработать и исследовать эффективную систему автоматического управления температурой для аппаратов внешнего дыхания.

Работа выполнена на кафедре автоматики Московского государственного университета дизайна и технологии, сотрудникам которого автор выражает свою искреннею благодарность.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Проведён анализ современного развития аппаратов внешнего дыхания (АВД), используемых в морских, авиационных, медицинских и других сферах деятельности человека, в которых дыхание осуществляется газовой смесью, почти всегда отличной от атмосферного давления и состава воздуха. Выделен класс АВД, содержащих электрические нагреватели и определены основные требования к специализированным нагревателям. По характеристикам, найденным в результате моделирования теплофизиче-ских параметров разработана схемотехническая модель, открывающая возможности построения регулятора с высокой степенью интеграции электронных компонентов.

2. Проведено моделирование нагревателей и определены граничные значения электрофизических параметров применительно к работе нагревателя и электронной схемы в замкнутом объёме АВД.

3. Создан усовершенствованный малогабаритный ленточный нагреватель с переменным шагом пластин. Определены критериальные зависимости динамики воздушного потока. Составлено корреляционно-регрессионное уравнение, выражающее через указанные критерии зависимость геометрических размеров, численных характеристик теплового излучения и констуктивно-метрических особенностей нового класса нагревателей для АВД.

4. На базе выполненного схемотехнического моделирования созданы и исследованы электронная схемы ПИ-, ПИД- и двухпозиционных регуляторов температуры газового потока, содержащие контур обратной связи и в нескольких вариантах схемотехнически реализованные на интегральных микросхемах без использования транзисторов большой мощности.

5. Исследована устойчивость предложенных ПИ-, ПИД- и двухпози-ционных регуляторов. Для каждого вида схем выполнен расчёт и дан фазовый портрет с изображением предельного цикла.

6. Выполнен синтез и анализ устойчивости астатического двухпози-ционного регулятора. Проведён анализ прохождения сигнала для случая превышения напряжения интегратора в сравнении с напряжением ограничения и доказано улучшение динамических свойств регулятора.

7. Предложены и исследованы два вида локальных регуляторов температуры для вновь создаваемых и существующих типов АВД, отличающихся электронной схемой регулируемого стабилизатора: аналоговые и импульсные.

8. Выполнен сравнительный анализ перспектив развития данных схем. Показаны возможности использования предварительного тиристорного преобразователя с собственным коэффициентом стабилизации 5 — 7, выходное напряжение которого поступает на аналоговый или импульсный регулируемый стабилизатор питания нагревателя АВД. При этом для системы с аналоговым стабилизатором достигнуто повышение КПД.

9. Представлена методика оптимизации выбора основных компонентов электронной схемы: усилителя с гальваническим разделением, нуль-органа, мощного усилителя (160 Вт). При этом мощный усилитель выполнен как отдельная интегральная микросхема.

10.Доказана техническая и технологическая возможность создания нового класса схем электронных регуляторов повышенной мощности, выполненных полностью на интегральных компонентах и перспективных к применению, как в производственных (водолазы, летчики), так и в медико-технических устройствах, а также в других областях науки и техники.

Заключение

1. "ИНТЕР-ЭТОН" - медицинское и косметологическое оборудование. www.inter-eton.ru2

2. Агаджанян Н. А. и др. // Адаптация к гипоксии и биоэкономика внешнего дыхания. — М., 1987. — С. 177—185.

3. Акимов В.А. и др. Надёжность технических систем и техногенный риск.- М.: Деловой экспресс, 2002.

4. Александров О.В., Виницкая Р.С, Стручков П.В. и др. // Терапевтический архив. 1999. - Т. 71, № 3. - С. 28-32.

5. Алексеев A.A. Определение удовлетворённости потребителей свойствами товара при выведении новых товаров на рынок или модернизации старых. // Маркетинг и маркетинговые исследования в России. 1997. № 3.

6. Алёшин Б.С. ГОСТы из будущего. // Итоги. 2003 № 3.

7. Алчагиров Б.Б., Чочаева A.M. // Теплофизика высоких температур. 2000. Т. 38. № 1.

8. Амосов A.A., Дубинский Ю.А., Копчёнова Н.В. Вычислительные методы для инженеров.— М.: Высш. шк., 1994.

9. Афанасьев В.Н., Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления: Учеб. для вузов. 2-е изд., доп. .- М.: Высш. шк., 1998.

10. Баганский A.B., Станкус C.B., Хайрулин P.A. // Материалы X Российской конф. по теплофизическим свойствам веществ. Казань: Редакция «Бутлеровские сообщения», 2002.

11. Барсуков В. Системы безопасности и жизнеобеспечения интеллектуальных объектов // Электроника-НТБ. 2001. № 3.

12. Бузилов C.B., Загребин Л.Д. // Инж.-физ. журн. 2001. Т. 74. № 3.

13. Булгаков В.К., Кодолов В.И., Липанов А.М. Моделирование горения полимерных материалов. М.: Химия, 1990.

14. Бухштабер В.М., Карпов О.В., Тертычный С.И. // ЖЭТФ. 2001. Т. 120. Вып. 6 (12).

15. Быков А. Т., Сычева Е. И. // Вестн. восстанов. мед. — 2002. № 1. -С. 9 - 10.

16. Васильев Д.Р., Карпов О.В., Крутиков В.Н. и др. // Измер. техника. 2003. №3.

17. Вахова Е.Л. // Актуальные проблемы восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии. Материалы Международного конгресса "Здравница-2002". — М., 2002. С.50.

18. Версан В. Введение в действие ФЗ «О техническом регулировании». // Стандарты и качество. 2003. - № 5.

19. Версан В. Гармонизация с международной практикой. // Стандарты и качество. 2003. - № 8.

20. Вигдорчик Е. А. Задержка высокодисперсных аэрозолей. В кн.: Аэрозоль на производстве. Л., 1939.

21. Виноградов В.Е., Павлов П.А. // ТВТ. 2000. Т. 38. № 3.

22. Волосников Д.В., Сивцов A.B., Скрипов В.П., Старостин A.A. // ПТЭ. 2000. № 1.

23. Волощенко Ю.И., Мартюшев Ю.Ю., Никитина И.Н. и др. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие. Под ред. Петрухина Г.Д. — М.: Изд-во МЭИ, 1993.

24. Гейдж С. О существовании закономерности процессов живой природы и «умных» домов // Architectural Design. 1998. № 11-12.

25. Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы. Национальные институты здоровья США. Национальный институт сердца, легких и крови. Пересмотр 2002 г. М., 2002.

26. Глухов С.А., Эйделыптейн С.И. Техническое оснащение аэрозольте-рапии.-М.: Медицина, 1974.

27. Говердовский A.A., Хрячков В.А., Кузьминов Б.Д. и д.р. // Ядерная физика. 1993. Т. 56. Вып. 12.3 1

28. Головко А.Г., Головко Т.А. // Матер, докл. международного научно-технического семинара «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах». М.: МНТОРЭС им. A.C. Попова, 2002.

29. Голухова Е.З., Малявин А.Г., Клевцов Н.М. и др. // Галотерапия и другие современные медицинские технологии в восстановительном лечении и реабилитации. Сб. материалов 7-ой научно-практической конференции. М., 2003. С. 27-34.

30. Горбань А.Н., Дунин-Барковский B.JI., Кирдин А.Н. и др. / Нейро-информатика. Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998.

31. ГОСТ 30619-98*. Энергосбережение. Преобразователи теплового потока термоэлектрические общего назначения. Общие технические условия.

32. ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме.

33. ГОСТ Р ИСО 9001-96. Система качества. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании.

34. Гуланов И.Р., Зеневич А.О. // ПТЭ. 2001. № 4.

35. Гуляев A.M., Мирошникова И.Н. // Матер, докл. международного научно-технического семинара «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах». М.: МНТОРЭС им. A.C. Попова, 1997.

36. Длусская И. Г., Сшрюк Р. И., Бобровницкий И. П. // Авиакосмическая и экол. мед. — 1996. — Т. 30, № 4. С. 46 - 51.

37. Додик С. Д., Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока, М.: Сов. Радио, 1980.

38. Дождиков В.И., Губарев В .Я., Крамченков Е.М., Милютинский С.В // Труды 2-й Росс. нац. конф. по теплообмену. М.: МЭИ, 1998. Т. 6.

39. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. // УФЫ. 2001. Т. 171. № 5.

40. Емельянов A.A., Прохоров В.П., Тарасенко С.Н., Хен Г.Б. // Теплофизика и аэромеханика. 1996. Т. 3. № 1.

41. Ефремов В.В., Ромаш Э.М., Синицын М.А. Устройство для выполнения кислородно-гелиевой ингаляции. Депонировано в Фонде публикаций РФ. Москва 2004. • DNS. http://www.scsml.rssi.ru - ; ■ [IP] -http://l93.232.7.23 -.

42. Ефремов В.В., Рубцова И.И. Динамика температуры в электрообогре-ваемой спецодежде // Сб. научных трудов «Вопросы динамики и технологии машин легкой промышленности» под ред. Проф. Карамышкина В.В. и Андреенкова E.B. М.: МГУДТ, 2000.

43. Ефремов В.В., Рубцова И.И. Динамика температуры тела в обогреваемой спецодежде // Сб. научных трудов «Вопросы динамики и технологии машин легкой промышленности» под ред. Проф. Карамышкина В.В. и Андреенкова Е.В. М.: МГУДТ, 2000.

44. Железный В.П., Пучинскис С.Э., Скрипов В.П., Старостин А.А. // Холодильная техника и технология. 2003. № 85 (5).

45. Зубарев П.В., Квашнин А.Н., Хильченко А.Д., Хильченко В.А. // ПТЭ. 2001. №4.

46. Иеннер Т. Отраслевая структура, рыночная стратегия и успех предприятия. // Проблемы теории и практики управления. 2000. 3.

47. Ингаляционное оборудование компании BREMED. http://www.bremed.ru

48. Ингаляционное оборудование компании Omron. www.ornron-med.ru

49. Ингаляционное оборудование компании Pari uni. http://www.pari.com

50. Интегральные микросхемы: микросхемы для импульсных источников питания и их применение. Издание 2-е. — М.: ДОДЭКА, 2000.

51. Информационно-поисковая система для организации консультирования в районах ИКЦ по вопросам получения сертификатов и требований нормативных документов к безопасности и качеству продукции АПК (АгроСертификат). Свидетельство № 2000620035 от 30. 05.2000 г.

52. Исаев И.Н., Сазонов В.Г. Электропривод механизмов цикличного действия. — М.: Энергоатомиздат, 1994.

53. Каплан А.Я. // Физиология человека — 1999. Т. 25. №1.

54. Карпов О.В., Кутовой В.Д., Шерстобитов C.B., Niemeyer J. // ПТЭ. 2001. №4.

55. Карпов О.В., Шерстобитов C.B. // ПТЭ. 2002. № 5.

56. Карпов О.В., Шерстобитов C.B., Верховых Ю.Ф. // ПТЭ. 2002. № 5.

57. Китаев В.В. // Кремлёвская медицина. 1999. - №4.

58. Ковалёв Ф.Д., Рунков H.A., Суетин П.Е. // Труды 2-й Росс. нац. конф. по теплообмену. М.: МЭИ, 1998. Т. 6.

59. Колченогова И.П., Углов В.А. // Матер. II Минского междунар. форума «Тепломассообмен ММФ 96». Минск: АНК ИТМО АНБ, 1996. Т. 2.

60. Колчинская А.З., Цыганова Т.И., Остапенко JI.A. Нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка в медицине и спорте. — М., 2003.

61. Конова О.М., Хан М.А., Балаболкин И.И., Реутов B.C. // Актуальные проблемы санаторно-курортной помощи детям. Материалы научно-практической конференции 20-22 апреля 1999 г., Сочи. М., 1999. - С. 184, 185.

62. Короткова Е.С. Клинико-функциональное обоснование применения сопротивления дыханию в лечении больных бронхиальной астмой: Авт. дис. канд. мед. наук. — М., 2001.

63. Краснова С.А., Уткин В.А., Михеев Ю.В. Каскадный синтез наблюдателей состояния нелинейных многомерных систем // АиТ. 2001. № 2.

64. Красноштейн А.Е., Баранников В.Г., Щекотов В.В. и др. // Вопр. курор-тол. 1999.-№3.-С. 25-28.

65. Кривощеков Г. С. доктор мед. наук, проф., зав. лабораторией Института физиологии СО РАМН, Новосибирск. http:/www.universalinternetlibrary.ru.

66. Крючкова П.В., Завидова С.С., Харбиев Р.У. Рефома технического регулирования. // Право и экономика. 2003. № 7.

67. Кубатина JI.B., Александров О.В., Григорьев СП. // Пульмонология. Приложение. 4-й Национальный конгресс по болезням органов дыхания: Сб. резюме / Под ред. А.Г. Чучалина. М., 1994. - Рез. 575.75

68. Кулаичев А.П. Компьютерный контроль процессов и анализ сигналов. М.: НПО «Информатика и компьютеры», 1999.

69. Лаврищева Г.А., Вешкина JI.B., Мещерякова В.П. // Актуальные проблемы восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии. Материалы Международного конгресса "Здравница-2002". М.,2002. -С. 119,120.

70. Лебедев-Степанов П.В., Спирин Г.Г. // Инж.-физ. журн. 1999. Т. 72. №3.

71. Малышев В.В., Писляков A.B. // Сенсор. 2001. № 1.

72. Мамкин В.Р., Селиванов А.Н. Разработка контроллера ввода-вывода с поддержкой TCP/IP. Препринт № 2001-55 ИЯФ СО РАН. Новосибирск, 2001.

73. Масленников О.В., Конторщикова К.Н., Озонотерапия. Внутренние болезни. — Н. Новгород, 1999.

74. Медицинские приборы, http://rhl.mega.ni/

75. Мирошникова И.Б., Гуляев A.M., Варлашов И.Б. и др. // Матер, докл. Международного научно-технического семинара «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах». М.: МНТОРЭС им. A.C. Попова, 1997.

76. Национальная программа "Бронхиальная астма у детей. Стратегия и профилактика". — М., 1997.

77. Никитченко И.И. Авт. дис. канд. техн. наук «Исследование температурных параметров подкомбинезонного пространства глубоководного водолаза как объекта системы автоматического регулирования температуры искусственной среды обитания». — М. — 2003.

78. Николаевский В.В., Зинькович В.И. Растительные ароматические биорегуляторы.— Симферополь, 1995.

79. Нилакантан К., Сешадри В. Р. Умышленное введение шумов для улучшения работы двухпозиционного терморегулятора. // Приборы для научных исследований. 1986, № 7

80. Павлов Б.Н., Сташков O.A., Плаксин С.Е. // Тезисы докладов российской конференции «Проблемы обитаемости в гермообъектах». — М., 2001.

81. Папаев С.Т. Информационное обеспечение технического регулирования. // Стандарты и качество. — 2003. № 5.

82. Паспорт. Инструкция по применению. Тренажер дыхательный индивидуальный ТДИ 01, 443001, г. Самара, 1998.

83. Перевозчиков С.Л., Загребин Л.Д. // ПТЭ. 1998. № 3

84. Письмо Правительства РФ от 31 мая 2002 г. № З12п-П8 «О внесении проекта федерального закона «Об основах технического регулирования в Российской Федерации»».

85. Подчукаев В.А. Производящий вектор и коэффициенты А.Н. Крылова в анализе и синтезе управляемых систем // Докл. Академии военных наук. «Аналитическая механика. Анал. теория автомат, упр.» Саратов: Изд-во СГТУ, 1999. № 1.

86. Пономаренко Г. Н. // Вестн. восстанов. мед. — 2002. — № 1. С. 32 -34.

87. Пономаренко Г.Н., Червинская A.B., Коновалов СИ. Ингаляционная терапия. СПб.: СЛП, 1998. - 234 с.

88. Приказ Минздрава РФ от 10 мая 2000 г. № 156 «О разрешение на применение в медицинских целях изделий медицинского назначения и медицинской техники отечественного и зарубежного производства в Российской Федерации».

89. Приказ Минсельхозпрода России от 12 августа 1996 г. № 225 «О создании Консультативного Комитета информационно-консультационной службы».97у'ш Радаев H.H. // Измерительная техника. 2001. - № 7.

90. Ромаш Э.М., Ефремов В.В., Власенко О.М., Синицын М.А. Основные типы ТОУ. // Естественные и технические науки №1. 2004.

91. Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. -М.: Радио и связь, 1981.

92. РФ. Федеральный закон № 184, 2002 год, 27 декабря. О техническом регулировании // Рос. Газ. М., 2002. — 31 декабря. - № 245.

93. Саакян И.Р., Гогвадзе В.Г., Сирота Т.В., Ставровская И.Г., Кондрашова М.Н. // Биофизика. -1998. ТАЗ. - С. 580-587.

94. Семенцев С. // Компоненты и технологии. 2000. № 4.

95. Семочкина ЕМ., Сильвестров В.П., Суровиков В.Н. // Кремлевская медицина. Клинический вестник. — 1999. — № 3. С12-15.

96. Синицын М.А. и др. Патент РФ №2126153 с приоритетом от 1998 г. на изобретение "Способ диагностики адаптационной реакции стресса".

97. Синицын М.А. и др. Свидетельство Роспатента №2002610421 на программу для ЭВМ "Программа выбора средств труда в мелкосерийном производстве изделий медицинского назначения".

98. Синицын М.А. и др. Свидетельство Роспатента №96 — 0200 на программу для ЭВМ "Программа расчёта эффективности научных исследований".

99. Синицын М.А. и др. Свидетельство Роспатента №97 — 0369 на программу для ЭВМ "Программа расчёта эффективности научных исследований прикладного характера".

100. Скрипов В.П. // Материалы X Российской конф. по теплофизиче-ским свойствам веществ. Казань: Редакция «Бутлеровские сообщения», 2002.

101. Скрипов П.В., Старостин A.A., Волосников Д.В. // Докл. РАН. 2003.1. T. 390. № 2.

102. Соколик C.A., Суворов В.В., Гуляев А.М., Мирошникова И.Н. // Измерительная техника. 1996. № 12.

103. Сорокин С. // Современные технологии автоматизации. 1998.

104. Сташков O.A. Способы управления режимом работы термоэлектрических модулей для поддержания температурно-влажностных параметров искусственной гипербарической среды обитания. // Журнал «Авиакосмическая и экологическая медицина». — 2002. — Т. 36, № 6.

105. Тарарыкин C.B., Тютиков В.В. Системное проектирование линейных регуляторов состояния // Изв. РАН. Теория и системы управления. 1995. № 4.

106. Угрюмов Р.Б., Шапошник А.Б., Воищев B.C. и д.р. // Матер, докл. международного научно-технического семинара «Шумовые и де-градационные процессы в полупроводниковых приборах». М.: МНТОРЭС им. A.C. Попова, 2002.

107. Улитенко А.И. Патент 2160986 РФ. Кл. МКИ 7A01J9/04, F25D3/00 // БИ. 2000. № 36.

108. Фортов В.Е. // Материалы X Российской конф. по теплофизическим свойствам веществ. Казань: Редакция «Бутлеровские сообщения», 2002.

109. Фотоприёмники и фотоприёмные устройства. Каталог. Черновцы: ОАО «Кварц», 2001.

110. Фролов В. Ф. Эндогенное дыхание — медицина третьего тысячелетия. — Новосибирск, 2000.

111. Хан В.П., Когай В.Я., Александрович Е.В. // ЖТФ. 1999. Т. 69. Вып. 8.

112. Хан М.А. // Галотерапия и другие современные медицинские технологии в восстановительном лечении и реабилитации. Сб. материалов 7-ой научно-практической конференции. М.,2003. - С.23-26.

113. Хронические обструктивные болезни легких. Федеральная программа. — М., 1999.

114. Хрячков В.А., Дунаева И.В., Дунаев М.В., Семёнова H.H. // ПТЭ. 2002. № 1.

115. Червинская A.B., Кветная А.С, Черняев A.JI. и др. // Терапевтический архив. 2002. - Т. 74, № 3. - С.48-52.

116. Червинская A.B., Коновалов СИ. Способ лечения заболеваний органов дыхания.-ф. 96102904/14:—Заяв. 14.02.96; Опубл. 10.10.99. Бюл. 28.

117. Червинская A.B., Пономаренко Г.Н., Орлов A.B. Применение галоинга-ляционной терапии в комплексном лечении и реабилитации больных с заболеваниями органов дыхания: Пособие для врачей. — СПб., 2000. — 15 с.

118. Черемисин А. // Открытые системы. 1999. № 9-10.132

119. Чернобровцев А. Стандартизация интеллекта // Computerwold. #22/2003.133

120. Чучалин А.Г. Бронхиальная астма. — М.: Агар, 1997. Т.1.

121. Швец A.M. Маркетинг наукоёмкой продукции. // Маркетинг и маркетинговые исследования в России. — 1998. № 1.

122. Шеина А.Н., Лизунова Н.И., Касимцева КВ. и др. // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 1999. — № 3. — С. 20-21.1

123. Шимановский Н.Л., Зубаев A.B. // Кремлёвская медицина. — 2004. -№1.

124. Шленский А.Ф., Афанасьев Н.В., Шашков А.Г. Терморазрушение материалов. М.: Энергоатомиздат, 1996.

125. SCADA-продукты на российском рынке (редакционный обзор) // Мир компьютерной автоматизации. 1999. № 3.139. 7188(D)/DOS Hardware User's Manual. ICP DAS 1999.

126. Abstracts of CPEM-2002. Ottawa, Canada, 2002. Josephson Arbitary

127. Waveform Synthesizer, JAWS Project 11 http://www.jaws-project.nl/

128. AD736 Low Cost, Low Power, True RMS-to-DC Converter. Analog Devices, Data Sheet.

129. ADSP-218x DSP Hardware reference. Norwood. USA: Analog Devices Reference Technical Books, 2001.

130. Barwell F.T. Automation and control in transport. Oxford: 1990.

131. Benz S.P., Hamilton C.A. // Appl. Phys. Lett. 1996. V.68.

132. Breitmeier U.: Dimentional measurement of micro mechanical components, Proc. of "Micro Materials 1994, Berlin. 1994.

133. Buchstaber V.M., Karpov O.V., Tertychniy S.I. // Abstracts of CPEM-2002. Ottawa, Canada, 2002.

134. Burca A.L., Emelyanov A.A., Sinitsyn V.A. // Proc. of the 6-th Russian-Korean International Symposium on Science and Technology. Novosibirsk: The Novosibirsk State Technology University, 2002. V. 6.

135. Cherepanov V.Ya. // IMECO, TCI2 Workshop on "Surface thermal measurements". Budapest, 1995.149' Coughlan J.L., Gibson P.G., Henry R.L. // Thorax. 2001. - Vol. 53, №3.

136. Cuiwei L., Chongxun Zh., Changfeng T. // IEEE Trans, on Biomedical Engineering. 1995. V. 42.

137. David J.Lu. Kanban Just-In-Time at Toyota: Management begins at the Workplace // Productivity Press. 1989.

138. Donoho D. // IEEE Trans, on Biomedical Engineering. 1995. V. 41.

139. Donoho D., Johnstone I. // Biometrika. 1994. V. 81.

140. Forester Jay W. Industrial dynamics // Pegasus Communications, Inc., 1999.

141. George S., Wiemerskizch A. Total Quality Management. New-York. John Wiley and Sons. 2000.

142. Gilmore R., Catastrophe Theory for Scientists and Engineers. Wiley, New York, 1981.

143. Hannon P. Implementing Patterns as Intelligent Objects // SIGOOT Meeting Notes from the Newsletters. 1997. Vol. 5. N 2.

144. Harding S.M., Guzzo M.R., Richter J.E. // Chest. 1999. - Vol. 115, №3.

145. Isidory A. Nonlinear control systems. N.Y.: Springer-Verlag, 1995.

146. Iwama H., Ohmizo H., Furuta S., Ohmori S. et al. // Crit. Care. Med. 2002. -Vol.30.-P. 1246-1249.167. ju K, Kubo T. // Biomed. Sei. Instrum. 1997. Vol. 33. - P.338-343.

147. Kamanin D.V., Wagner W., Ortlepp H.-G. // Nucl. Instrum. and Methods. 1998. V. A413.

148. Kanelos M. Gates' Comdex: Return of the Net appliances // ZDNet Power Centr. http://www.zdnet.com/. June 2003.

149. Karpov O.V., Koutovoi V.D., Sherstobitov S.V. et al. // Abstracts of CPEM-2002. Ottawa, Canada, 2002.

150. Karpov O.V., Koutovoi V.D., Sherstobitov S.V., Niemeyer J. // Metrologia. 2001. V. 38.

151. Kokh A.E., Kononova N.G. // J. Crystal Growth. 1999. V. 198-199.

152. Momlian B. PostgreSQL: introduction and concepts. Addison Whisley, Boston, MA, USA, 2000.

153. Nakane H., Asami 0., Yamada Y, Ohira H. // Int. Psychophysiol. 2002. -Vol.46. - P.85.

154. Neelakantan K. and Yenkataraman G., Prarnsna 22, 387, 1984.

155. Niemeyer J. // Supercond. Sein. Technol. 2000. V. 13.

156. Niemeyer J. Transform Project: BMBF 13N7259. PhysikalischTechnische Bundesalstadt, Braunschweig, 2000.

157. Norros L. Understanding use in the design of smart objects reflections on the conception of collaborative design // Proceedings of the Smart Objects Conference-2003 (s0c'2003). Grenoble, 15-17 May 2003.

158. Peralta-Martinez M.V., Wakeham W.A. // Int. J. Thermophys. 2001. V. 22. № 2.

159. PerkinElmer optoelektronics. 22001 Dumberry Road. Vandrenil, Quebec, Canada, 2001. J7V-8P7.

160. Proychev Ph., Mishkov R.L. Transformation of nonlinear systems in observer canonical form with reduced dependency on derivatives of the input //Automatica. 1993. V. 29. № 2.

161. Ryushi T., Kita I, Sakurai T., Yasumatsu M. et al. Int. J. Biometeorol. -1998.-Vol. 41. P. 132-136.

162. Schulz K.H. Die Beduetung der Luftionisation unter besonderer Berücksichtigung der Electro-Aerosole und der direkten Aufladung des menschlichen Organismus. Dissertation. Köln, 1957.

163. Seo K.H., Mitchell B.W., Holt P.S., Gast R.K. J. Food Prot. 2001. - Vol. 64.-P. 113-116.

164. Shargawi J.M., Theaker E.D., Drucker D.< MacFarlane T. et al.//J. Appl. Microbiol. 1999. - Vol. 87. P.889-897.

165. Skripov P.V., Starostin A.A., Volosnikov. D.V., Zhelezny V.P. // Int. J. Refrig. 2003. V. 28. № 6.

166. Sterman John D. Business Dynamics: System Thinking and modeling for a complex world // McGraw-Hill Higher Education Co. 2000.

167. Tikkanen P.E. // Biological Cybernetics. 1999. V. 80.

168. Van Loenen E.J. On the role of Graspable Objects in the Ambient Intelligence Paradigm // Proceedings of the Smart Objects Conference-2003 (sOc'2003). Grenoble, 15-17 May 2003. http://www.grenoblesoc.com/.

169. Vebahn R. The Use of Ozone in Medicine. — Heidelberg, 1994.

170. Venkataraman G. and Neelakantan K., in Stochastic Processes Formalism and Applications, edited by Agarwal G.S. and Daltagupta S. Springer, West Berlin, 1983.

171. Vogel D., Luczak F., Wittier O., Gollhardt A., Walter H., Michel B.: Measurement of Material Propertyes by a Modified microDAC Approach, Proc. of "Micro Materials 2000, Berlin. 2000.

172. Wall C Setting the mood with aromatherapy. Sterling Publishing Co., New York, 1998.-P. 128.

173. Willecke R., Ho P.S.: Study of vertical thermo-mechanical properties of polyimide thin films, Proc. of "Micro Materials '97", April 16 18, Berlin.